从功能上看，细胞内膜结合细胞器的分布是功能越重要越靠近中央；从层次看，上游的靠内，下游的靠外。如细胞核位于细胞的中央，它是细胞中最重要的细胞器，有两层膜结构。细胞核的外膜与内质网的膜是联系在一起的，细胞核的外膜是粗面内质网的一部分。粗面内质网的功能是参与蛋白质合成，其作用仅次于细胞核，所以内质网位于细胞核的外侧。
高尔基体在内质网的外侧，接受来自内质网的蛋白质和脂肪，然后对它们进行修饰和分选，它所完成的是内质网的下游工作。溶酶体是含有水解酶的囊泡，它是由高尔基体分泌而来。内体是由内吞作用产生的具有分选作用的细胞器，它能向溶酶体传递从细胞外摄取的物质，这种细胞器一般位于细胞质的外侧。另外还有线粒体、过氧化物酶体等分布在细胞的不同部位。如果是植物细胞还有叶绿体和中央大液泡，它们是按功能定位。