1935年James Danielli和Hugh Davson所提出，又称或三明治式模型。该模型认为膜的骨架是脂肪形成的脂双层结构，脂双层的内外两侧都是由一层蛋白质包被，即蛋白质-脂-蛋白质的三层结构，内外两层的蛋白质层都非常薄。并且，蛋白层是以非折叠、完全伸展的肽链形式包在脂双层的内外两侧。1954年对该模型进行了修改：膜上有一些二维伸展的孔，孔的表面也是由蛋白质包被的，这样使孔具有极性，可提高水对膜的通透性。

　　这一模型是第一次用分子术语描述的结构， 并将膜结构同所观察到的生物学理化性质联系起来， 对后来的研究有很大的启发。