Taşıyıcı proteinler, partiküllerin kendilerine karşı geçirilemeyen bir hücre zarı boyunca difüzyonuna izin verir, ancak sınırlandırır. Bunlar, diğer kanal proteinleriyle birlikte, kolaylaştırılmış difüzyonda kullanılan önemli bir protein türüdür. Parçacıkların geçişine açık kalan kanal proteinlerinden farklı olarak, taşıyıcı proteinler bir seferde sadece bir tarafta açıktır, tek bir partikülü kabul eder, o tarafta kapanır ve diğerinde açılır.
Taşıyıcı proteinler, hücrelerin zarlarına gömülü çok önemli moleküllerdir. Hücre zarından geçemeyen büyük, polar veya yüklü moleküller dahil olmak üzere birçok molekül ve iyon türü vardır. Kolaylaştırılmış difüzyonda, bu parçacıklar, amaçlandıkları yerde, zarın orijinal tarafında olduklarından daha düşük bir konsantrasyondadır ve bu nedenle kendiliğinden taşıyıcı proteinler içinde hareket ederler.
Taşıyıcı proteinler, partiküllerin daha yüksek konsantrasyonlu bir alana gittiği aktif taşımada da kullanılır. Bu durumlarda, taşıyıcı proteinler amaçlanan parçacıkları hareket ettirmek için enerji gerektirir. Bu enerji genellikle ATP'den gelir, bununla birlikte ikinci bir parçacığın daha yüksek konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona taşınmasından veya bazı bakterilerde doğrudan güneş enerjisi kullanılarak da elde edilebilmesiyle elde edilebilir. Hem taşıyıcı proteinler hem de kanal proteinleri genellikle sadece bir tip partikül taşımak için tasarlanmıştır.