Kalvoproteiineilla on monenlaisia tehtäviä. Osa niistä toimii kuljettaja- ja kanavaproteiineina, jotka auttavat aineiden kuljettamisessa solukalvon lävitse. Ioneja passiivisesti kuljettavia proteiineja kutsutaan kanaviksi ja aktiivisesti kuljettavia pumpuiksi. Kuljetus voi olla passiivista (avustettu diffuusio) tai aktiivista sen mukaan, tarvitaanko kuljetukseen energiaa vai ei.

Osa kalvoproteiineista voi toimia entsyymeinä (luku 6). Esimerkiksi hengitysketjun entsyymit ovat kalvoproteiineja. Kalvolla ollessaan ne voivat järjestäytyä ryppäisiin, jolloin entsyymitoiminta on tehokkaampaa.

Jotkin kalvoproteiinit toimivat viestinvälityksessä. Vesiliukoiset hormonit, kuten adrenaliini, eivät pääse kulkeutumaan solun sisälle. Solun pinnalla oleva kalvoproteiini (reseptori) pystyy kuitenkin tunnistamaan adrenaliinin. Kalvoproteiinissa tapahtuva muutos saa aikaan viestin välittymisen solun sisään toisiolähetin avulla.

Solut voivat tunnistaa toisiaan kalvoproteiinien avulla. Solut voivat myös liittyä toisiinsa proteiinien välityksellä. Useimmat solut kiinnittyvät soluväliaineeseen kalvoproteiinien avulla. Soluväliaineeseen kiinnittyneet kalvoproteiinit ovat usein tarttuneet myös solun sisäisiin tukirakenteisiin. Näin solu pysyy tiukasti paikallaan eikä pääse liikkumaan vapaasti kudoksessa. Esimerkiksi ihosolujen tulee liittyä toisiinsa ja soluväliaineeseen tiukasti, jotta ihon pinta olisi tiivis ja vettä läpäisemätön.