Transport czynny odbywa się wbrew gradientowi stężeń i napięcia istniejącego w poprzek błony. Dokonywany jest za pośrednictwem tzw. pomp. Tworzące je kompleksy białkowe przenoszą substancje (jony oraz większe cząsteczki, jak np. glukozę i aminokwasy) dzięki energii najczęściej pochodzącej z hydrolizy ATP. Przykładem jest pompa sodowo-potasowa, która uczestniczy w utrzymaniu równowagi osmotycznej komórki oraz utrzymuje nierównomierne rozmieszczenie jonów Na+ i K+ po obu stronach błony komórkowej (w komórce nerwowej efektem działania pompy Na+/K+ jest utrzymywanie potencjału spoczynkowego błony).
Transport przez pęcherzyki transportujące polega na przenoszeniu substancji wewnątrz pęcherzyków utworzonych z małych fragmentów oddzielonych od błon. Odbywa się na drodze egzocytozy lub endocytozy i dotyczy substancji o dużych cząsteczkach lub cząstek organicznych. Tworzące się pęcherzyki są spłaszczane przez specyficzne białka, które ułatwiają pobieranie transportowanej substancji do pęcherzyka oraz wpływają na jego formowanie.
Dzięki egzocytozie w pęcherzykach transportowane są białka i lipidy między retikulum endoplazmatycznym, aparatem Golgiego i błoną komórkową. Po dotarciu do błony komórkowej błony pęcherzyków zlewają się z błoną komórkową, a transportowana przez nie cząsteczka białka lub lipidu wbudowywana jest w błonę lub usuwana na zewnątrz.
W podobny sposób odbywa się endocytoza. Pobierana przez komórkę cząsteczka po jej rozpoznaniu wciągana jest do wpuklenia błony komórkowej i zamykana w utworzonym pęcherzyku, który transportuje ją w komórce. Na drodze endocytozy, ale z udziałem receptorów, dostają się do wnętrza komórki np. cząsteczki cholesterolu, witaminy B12, żelazo.
Odmianą endocytozy jest pinocytoza, polegająca na pobieraniu cieczy i koloidów przez komórkę oraz fagocytoza, podczas której wchłaniane są do komórki duże cząstki: np. cząstki pokarmu, mikroorganizmy, zniszczone szczątki komórek.