通道蛋白（channel protein）是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，包括离子通道、孔蛋白、水孔蛋白。有些通道蛋白形成的通道通常处于开放状态，如钾泄漏通道（leak channels，也叫 “resting potassium channels”），允许钾离子不断外流。有些通道蛋白平时处于关闭状态，即“门”不是连续开放的，仅在特定刺激下才打开，而且是瞬时开放瞬时关闭，在几毫秒的时间里，一些离子、代谢物或其他溶质顺着浓度梯度自由扩散通过细胞膜，这类通道蛋白又称为门通道（gated channel）。

通道蛋白是一类横跨细胞膜,能使适宜大小的分子及带电荷的分子通过简单的自由扩散运动, 从质膜的一侧转运到另一侧的蛋白质。

水通道蛋白和离子通道蛋白

通道蛋白可以是单体蛋白,也可以是多亚基组成的蛋白,它们都是通过疏水的氨基酸链进行重排,形成水性通道。通道蛋白本身并不直接与小的带电荷的分子相互作用, 这些小的带电荷的分子可以自由的扩散通过由脂双层中膜蛋白带电荷的亲水区所形成的水性通道。通道蛋白的运输作用具有选择性,所以在细胞膜中有各种不同的通道蛋白。通道蛋白参与的只是被动运输,在运输过程中并不与被运输的分子结合,也不会移动,并且是从高浓度向低浓度运输,所以运输时不消耗能量。

水通道与人体体液平衡的维持密切相关，例如，肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，都与水通道的结构和功能有直接关系。

离子通道是由蛋白质复合物构成的。一种离子通道只允许一种离子通过，并且只有在对特定刺激发生时才瞬间开放。离子通道与神经信息的传递、神经系统和肌肉方面的疾病密切相关。直到1998年，美国科学家麦金农才测出了钾离子通道的立体结构。