Каналы (поры) выполняют транспортные функции при переносе различных веществ через биологические мембраны, являющиеся естественным барьером между клетками и окружающей средой. Каналы образованы белковыми комплексами, размер которых может достигать 120 нм. В зависимости от типа, их внутренний диаметр составляет от 0,5 нм (ионные каналы) до 40 нм (ядерные поры). В молекулярной биологии каналами называют структуры, транспортирующие ионы, в то время как под порами подразумевают образования, пропускающие крупные молекулы.

Транспорт через каналы может быть пассивным (диффузия по градиенту концентрации) и активным (с затратой энергии). Зачастую каналы обладают селективностью по размеру передаваемых веществ. Ярким примером такого размерного эффекта являются каналы для передачи катионов калия и натрия. За счет различия в размерах катионов одни каналы обеспечивают эффективный транспорт калия, но задерживают катионы натрия, а другие, наоборот, транспортируют катионы натрия и задерживают катионы калия.

Каналы и поры являются регулируемыми структурами — регулируется их образование, диффузия по мембране и активность. Они играют важную функциональную роль в физиологии клеток и субклеточных отсеков (ядра, митохондрийи т. д.), а также в смерти клеток. Ярким примером регуляции и значения пор является их контролируемое образование во внешней мембране митохондрий. Сборка этих пор происходит в ответ на внутриклеточные сигналы о серьезном повреждении клеточных структур (например, ДНК) и приводит к выходу из митохондрий белков, запускающих запрограммированную смерть клетки.

В нанобиотехнологиях каналы используются для конструирования биосенсоров и разработки устройств контролируемого высвобождения лекарственных средств в системах доставки.