Membrána (latinsky membrana, někdy také blána nebo diafragma) je tenká, planární struktura nebo materiál, která tvoří rozhraní mezi prostředími, která navzájem odděluje. Pro membrány je typická pružnost a obvykle také schopnost selektivní propustnosti pro některé látky z jednoho prostředí skrze membránu do druhého (polopropustná membrána). Často funguje jako neprostupná bariéra a to nejen vůči proti prostupnosti látek, ale třeba také el. nábojů, tj. el. proudu.
Membrána se díky své zploštělosti v jednom rozměru stala vzorem pro pojem teoretického konceptu v teorii superstrun a příbuzných teoriích (M-teorie). Zde se zavádí jako zobecnění membrány pojem p-brán pro prostoročasové objekty s dimenzí menší než mnohorozměrný časoprostor, ve kterém se p-brány nacházejí. Ty mají pro některé dimenze speciální názvy, např. 1-brány se nazývají struny. Membrána je pak (z analogie s klasickou membránou) speciální název pro dvourozměrnou 2-bránu.