Polaridade celular refere-se à assimetria intrínseca observada nas células, seja na sua forma, estrutura ou organização dos componentes celulares. A maioria das células epiteliais, células em migração e células em desenvolvimento requerem alguma forma de polaridade celular para sua função. Estas células recebem informações sobre o seu ambiente através de sinais bioquímicos e mecânicos extracelulares e traduzem essas informações em polaridade da membrana plasmática, suas proteínas associadas e organização citoesquelética. Uma vez estabelecida, a polaridade celular é mantida pela transcitose, na qual as vesículas transportam as proteínas da membrana erroneamente localizadas para as regiões corretas da membrana plasmática. Além disso, junções apertadas, que atuam como ‘cercas’ contra a difusão transmembrana, bloqueiam a assimetria no local. Portanto, a mecanobiologia desempenha um papel regulador essencial tanto no estabelecimento como na manutenção da polaridade celular.

Células epiteliais tornam-se polarizadas ao longo do eixo apical-basal. A membrana apical enfrenta o lúmen e é rica em complexos proteicos PAR e Crumbs. A membrana basolateral contém o complexo de Scribble e enfrenta a matriz extracelular.

Células epiteliais estabelecem uma polaridade apical-basal, que resulta da distribuição diferencial de fosfolípidos, complexos proteicos e componentes citoesqueléticos entre os vários domínios da membrana plasmática, refletindo suas funções especializadas. A membrana voltada para o lúmen ou superfície livre é conhecida como membrana apical, enquanto a membrana orientada para longe do lúmen, em contato com a matriz extracelular, é conhecida como membrana basal e os lados da célula em contato com as células vizinhas formam a membrana lateral. A polarização apico-basal das células epiteliais é conhecida por ser um pré-requisito para os seus papéis biológicos fundamentais. Estes incluem a regulação do transporte vetorial dos íons através das folhas celulares durante sua função de barreira, bem como a garantia de direcionalidade durante suas funções de secretoria e absorção .

Polaridade de desenvolvimento é observada ao longo de três eixos; anterior-posterior, dorsal-ventral e esquerda-direita. Esta polaridade pode ser estabelecida por gradientes de concentração de proteínas secretadas, ou por organização assimétrica de componentes celulares, como o citoesqueleto.

Em outras células especializadas, como células imunes e neurônios, a polaridade celular permite a transmissão de curto e longo alcance de vários sinais elétricos e bioquímicos. Por exemplo, um típico neurônio unipolar tem uma forma e estrutura altamente distintas, com uma extremidade adaptada para receber sinais através de dendritos altamente ramificados. Este sinal é então transmitido por um axônio, que pode esticar o comprimento do corpo. Na outra extremidade da célula está o terminal do axônio, onde se encontram as sinapses. Estas sinapses podem liberar neurotransmissores químicos a fim de propagar o sinal ou efetuar uma ação como a contração muscular.