Polarność komórek odnosi się do wewnętrznej asymetrii obserwowanej w komórkach, albo w ich kształcie, strukturze, lub organizacji składników komórkowych. Większość komórek nabłonka, komórek migrujących i komórek rozwijających się wymaga pewnej formy polarności komórkowej dla swoich funkcji. Komórki te otrzymują informacje o swoim otoczeniu za pośrednictwem zewnątrzkomórkowych biochemicznych i mechanicznych wskazówek i przekładają te informacje na biegunowość błony plazmatycznej, związanych z nią białek i organizacji cytoszkieletu. Raz ustalona biegunowość komórek jest utrzymywana przez transcytozę, w której pęcherzyki przenoszą nieprawidłowo zlokalizowane białka błonowe do właściwych regionów błony plazmatycznej. Ponadto, ścisłe połączenia, które działają jak „płoty” przeciwko transmembranowej dyfuzji, blokują asymetrię w miejscu. Dlatego też mechanobiologia odgrywa istotną rolę regulacyjną zarówno w ustanawianiu, jak i utrzymywaniu polarności komórek.

Komórki nabłonkowe ulegają polaryzacji wzdłuż osi apikalno-bazalnej. Błona apikalna skierowana jest do światła i jest bogata w kompleksy białkowe PAR i Crumbs. Błona podstawno-boczna zawiera kompleks Scribble i jest skierowana w stronę macierzy zewnątrzkomórkowej.

Komórki nabłonka ustanawiają biegunowość apikalno-bazalną, która wynika z różnej dystrybucji fosfolipidów, kompleksów białkowych i składników cytoszkieletu pomiędzy różnymi domenami błony plazmatycznej, odzwierciedlając ich wyspecjalizowane funkcje. Błona skierowana do światła lub wolnej powierzchni jest znana jako błona apikalna, podczas gdy błona zorientowana z dala od światła, stykająca się z macierzą zewnątrzkomórkową, jest znana jako błona podstawna, a boki komórki stykające się z sąsiednimi komórkami tworzą błonę boczną. Wiadomo, że apiko-bazalna polaryzacja komórek nabłonka jest warunkiem koniecznym do pełnienia przez nie podstawowych ról biologicznych. Obejmują one regulację wektorowego transportu jonów przez arkusze komórkowe podczas ich funkcji barierowej, jak również zapewnienie kierunkowości podczas ich funkcji wydzielniczych i absorpcyjnych .

Polarność rozwojowa jest obserwowana wzdłuż trzech osi; przednio-tylnej, grzbietowo-wewnętrznej i lewo-prawej. Ta biegunowość może być ustanowiona przez gradienty stężeń wydzielanych białek lub przez asymetryczną organizację składników komórkowych, takich jak cytoszkielet.

W innych wyspecjalizowanych komórkach, takich jak komórki odpornościowe i neurony, biegunowość komórkowa umożliwia krótko- i dalekosiężne przekazywanie różnych sygnałów elektrycznych i biochemicznych. Na przykład, typowy neuron jednobiegunowy ma bardzo charakterystyczny kształt i strukturę, z jednym końcem przystosowanym do odbierania sygnałów przez silnie rozgałęzione dendryty. Sygnał ten jest następnie przekazywany w dół aksonu, który może rozciągać się na długość całego ciała. Na drugim końcu komórki znajduje się terminal aksonu, gdzie zlokalizowane są synapsy. Synapsy te mogą uwalniać chemiczne neuroprzekaźniki w celu propagacji sygnału lub wywołania działania, takiego jak skurcz mięśnia.