1. Các bơm của màng (membrane pumps) 

Sự vận chuyển tích cực các ion đóng vai trò rất quan trọng trong việc giữ nồng độ tương ứng của các anion và các cation, cũng như các ion khác cần cho sự hoạt động sống của tế bào.

Các ion còn cần thiết để thực hiện hàng loạt các phản ứng enzyme, cũng như để điều hòa sự trao đổi nước giữa tế bào và môi trường ngoại bào. Như vậy, tế bào luôn luôn ở trạng thái áp suất thẩm thấu cố định, mặc dầu có nhiều phân tử lớn trong thành phần tế bào chất và chúng đều không có khả năng đi ra khỏi tế bào vào môi trường chung quanh hoặc ngược lại.

Các K⁺  tích lũy trong tế bào được vận chuyển qua màng chống lại gradien nồng độ. Người ta cho rằng quá trình đó xảy ra nhờ cơ chế “bơm”  hoạt động với sự tiêu phí năng lượng. Sự vận chuyển Na⁺  cũng do “bơm Na⁺”. Nói chung, nguyên tắc vận chuyển ion bằng “cơ chế bơm” là nguyên tắc chung cho tất cả các ion khác nhau. Thực ra, khái niệm “bơm ion” chưa giải thích được cơ chế hoạt tải của các chất qua màng có thể thực hiện được là nhờ có năng lượng tiêu phí để chống lại gradien điện hóa. Người ta đã tính được rằng 10% năng lượng của quá trình trao đổi chất của cơ ếch ở trạng thái tĩnh bị tiêu phí cho sự vận chuyển Na⁺  và khi có kích thích để tăng cường vận chuyển Na⁺  thì chỉ số đó đạt tới 50%.

Người ta có thể quan sát được sự vận chuyển các ion Na⁺  ở da ếch in vivo và in vitro, các bóng đái cóc, các tế bào tiết, trong tế bào tuyến nước bọt, tuyến mồ hôi và đặc biệt trong tế bào tiết của tuyến dạ dày...

Sự vận chuyển tích cực các ion cũng có vai trò quan trọng đối với màng của các tế bào có chức năng cảm ứng (tế bào cơ, nơron... ), ở đây điện thế hoạt động, sản sinh ra các xung điện trực tiếp có liên quan đến sự vận chuyển các ion Na⁺,K⁺ và Cl^- .

Hệ thống vận chuyển tích cực nhờ ATP. Mỗi phân tử ATP dùng cho sự di chuyển của 3 ion Na⁺  ra ngoài màng và 2 ion K⁺  được bơm vào trong.

2. Sự đồng chuyển (cotransport) 

Trong tế bào luôn có sự phối hợp vận chuyển cùng một lúc 2 chất, trong đó, quan trọng nhất là đưa glucose vào tế bào. Nồng độ Na⁺  bên ngoài cao gấp 11 lần, tạo thuận lợi về áp suất để một số chất có thể đi vào bên trong, nhờ đó chúng kéo theo glucose cùng qua kênh để vào tế bào. Như vậy năng lượng tự do của Na⁺  được sử dụng để khắc phục nồng độ nhỏ bất lợi của glucose. Tốc độ vận chuyển của Na⁺  và glucose quá lớn so với sự giải thích về chênh lệch nồng độ. Ngoài ra, bên trong và bên ngoài tế bào còn có thang điện hoá học (electrochemical gradient) xuất hiện do bên trong có nhiều ion điện âm còn bên ngoài có nhiều ion điện dương.

Còn có một kiểu điều hoà sự đi vào của các chất là sự hình thành các chất phức hợp của tế bào. Ví dụ khi glucose vào nhanh thì chúng sẽ kết hợp với một số chất để hình thành phức chất mới. Lúc đó nồng độ glucose tự do sẽ giảm để khỏi cản trở sự xâm nhập tiếp tục của glucose.