Bioloogiline membraan ehk biomembraan on membraan, mis ümbritseb rakukompartmenti või eraldab rakumembraanina raku siseruumi välisruumist. Raku sees lahutavad erineva ehitusega biomembraanid organellide või vakuoolide sisemust tsütoplasmast. Biomembraanid etendavad membraanikomponentide kaudu aktiivset osa molekulide valikulises transpordis ja informatsiooni ülekandes nende kompartmentide vahel mille vahel see biomembraan asetseb.