生物敏感膜又称分子识别元件，是生物传感器的关键元件，它直接决定传感器的功能与质量。依所选材料不同，可以有酶膜、全细胞膜、组织膜、细胞器膜、微生物膜、免疫功能膜和杂合膜等，各种膜的内容物见表。
表 生物传感器的分子识别元件
| 分 子 识 别 元 件 | 生 物 活 性 材 料 |
|---|---|
|
酶膜 |
各种酶类 |
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全细胞膜 |
细菌、真菌、动植物细胞 |
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组织膜 |
动植物组织切片 |
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细胞器膜 |
线粒体，叶绿体 |
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微生物膜 |
微生物 |
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免疫功能膜 |
抗体、抗原、酶标抗原等 |
上述是采用固定化技术制作的人工生物膜而不是天然的生物膜（如细胞膜）。