细胞穿膜肽是一类能携带大分子物质进入细胞的短肽，其穿膜能力不依赖经典的胞吞作用。

经过对天然存在的细胞穿膜肽的生物化学性质研究，已经逐渐掌握了细胞穿膜肽的一些共有特性，这类物质均为带有正电荷的长短不等的多肽片段，其中富含精氨酸、赖氨酸等碱性氨基酸残基，二级结构皆具有α-螺旋的空间构象。

利用这些特性，目前已人工合成了穿透力更强、效率更高的穿膜肽PEp-1、MPG，并且成功地携带大分子物质进入细胞发挥生物学活性。

也有学者称这类短肽为蛋白转导域或特洛伊木马肽。目前已有科学家将其应用于基因治疗。