Proteiny periferní membrány jsou proteiny, které jen volně přilnou k biologické membráně, s níž jsou spojeny. Tyto molekuly neprotínají lipidové dvouvrstvé jádro membrány, ale vážou se nepřímo, typicky vazbou na proteiny integrální membrány nebo interakcí s lipidovou polární hlavou. Proto mohou být například tzv. regulační proteinové podjednotky mnoha iontových kanálů a transmembránových receptorů definovány jako proteiny periferní membrány. Tyto proteiny, na rozdíl od proteinů integrální membrány, mají tendenci se během čištění proteinů shromažďovat ve vodě rozpustné frakci.
Šíření receptorů poskytuje mechanismus pro snížení regulace receptoru buněčného povrchu a prostředek pro uvolnění biologicky aktivních rozpustných receptorů, které mohou působit jako antagonisté receptorů zachycením volného cirkulujícího ligandu.
Výjimkou z tohoto pravidla je, že buňky mohou připojit „kotevní“ část, jako je kotva lipidových kotvených proteinů s mastnými kyselinami, což činí purifikační vlastnosti těchto proteinů stejné jako u proteinů integrální membrány, ačkoli výzkumníci mají tendenci je takto neklasifikovat.