Synteza fosfolipidów zachodzi głównie w siateczce śródplazmatycznej gładkiej. Składniki fosfolipidów powstają w cytozolu, gdzie syntetyzowane są kwasy tłuszczowe oraz glicerol.
Następnie w błonie siateczki śródplazmatycznej do cząsteczki glicerolu przyłączane są dwa kwasy tłuszczowe, tworząc diacyloglicerol. Do niego dołączana jest reszta fosforanowa oraz odpowiednia grupa polarna, na przykład cholina, etanoloamina lub seryna. W ten sposób powstaje cząsteczka fosfolipidu.
Nowo powstałe fosfolipidy są wbudowywane w wewnętrzną warstwę błony siateczki śródplazmatycznej, czyli warstwę cytozolową.
Następnie dzięki działaniu enzymów zwanych flipazami część fosfolipidów jest przenoszona na drugą stronę błony, co umożliwia równomierny wzrost obu warstw dwuwarstwy lipidowej.
Z siateczki śródplazmatycznej fosfolipidy są transportowane w pęcherzykach do aparatu Golgiego i dalej do innych błon komórkowych.
Synteza glikolipidów zachodzi w siateczce śródplazmatycznej gładkiej oraz w aparacie Golgiego. Najpierw w błonie siateczki śródplazmatycznej powstaje część lipidowa glikolipidu, czyli ceramid, zbudowany z długołańcuchowego alkoholu sfingozyny i kwasu tłuszczowego.
Następnie ceramid jest transportowany w pęcherzykach do aparatu Golgiego. W aparacie Golgiego do ceramidu dołączane są kolejno reszty cukrowe pochodzące z aktywowanych nukleotydocukrów. Proces ten zachodzi po stronie światła cystern aparatu Golgiego. W ten sposób powstają różne glikolipidy, na przykład cerebrozydy i gangliozydy.
Gotowe glikolipidy są transportowane w pęcherzykach do błony komórkowej. Podczas wbudowywania pęcherzyka w błonę komórkową warstwa luminalna aparatu Golgiego staje się warstwą zewnętrzną błony, dlatego glikolipidy znajdują się po zewnętrznej stronie błony komórkowej, tworząc glikokaliks.