Aquaporin adalah protein membran yang berfungsi sebagai saluran atau pori-pori yang dilalui sel secara khusus untuk mengangkut air. Sampai awal 1990-an diyakini bahwa air, sebagai molekul kecil, diangkut secara pasif melalui membran. Artinya, ia mampu melewati pori-pori membran dan transporter non-spesifik lainnya tanpa membutuhkan energi. Ini benar sampai titik tertentu, memang benar bahwa molekul air dapat melewati pori-pori seluler secara pasif, tetapi kemampuan ini tidak menjelaskan beberapa proses fisiologis seluler yang telah diamati. Namun, pada tahun 1992 ditemukan bahwa ada transporter khusus untuk pengangkutan air melalui membran, aquaporin. Pada tahun 2003 Hadiah Nobel dalam Kimia dibagi antara penemuan aquaporin pertama, hari ini dikenal sebagai AQP1 dari manusia, dianugerahkan oleh Dr. P. Agre dan Dr. R. MacKinnon “atas pekerjaan mereka pada struktur dan mekanisme saluran kalium ”.
Aquaporin adalah molekul besar yang juga membentuk struktur agregat dari 4 aquaporin bersama-sama, tetramer. Berkat studi kristalisasi dan dinamika molekul, diketahui bahwa molekul air melewati 10 paket melalui membran. Berkat residu hidrofilik dari asam amino yang menyusunnya, 10 molekul air berbaris dan melewati pori-pori. Titik tersempit dari pori pusat protein (yang terletak di antara dua asparaguin) adalah 3 angstrom, sedangkan ukuran air adalah 2,8. Protein memiliki 6 heliks alfa terbentang membran yang dihubungkan oleh loop, dan kedua ujung protein bertemu di sisi sitoplasma.
Aquaporin ada di semua makhluk hidup. Pada manusia, di mana mereka pertama kali ditemukan, ada 13 anggota keluarga aquaporin. Dari jumlah tersebut, 7 mampu mengangkut air, sementara 4 mampu mengangkut zat terlarut kecil lainnya.Aquaporin telah dijelaskan yang mengangkut gliserol atau urea selain air, dalam hal ini disebut aquaglycenoporins. Sementara 2 dari mereka tetap tidak diklasifikasikan di salah satu dari dua kelompok. Aquaporin memiliki berat molekul rendah, sekitar 30 kDa (antara 250 dan 300 asam amino) ketika tidak terikat pada senyawa pengaktif lainnya.
Ada dua cara untuk mengontrol aliran air melalui membran, satu adalah dengan memodulasi jumlah aquaporin dalam membran dan yang lainnya adalah dengan mengaktifkan atau menonaktifkannya. Setiap aquaporin merespons rangsangan seluler yang berbeda, ketika aquaporin diaktifkan mereka meninggalkan pori bebas untuk dilewati air dan ketika tidak aktif mereka mengubah konformasinya menjadi tertutup. Pada tanaman, di mana mereka sangat melimpah, aquaporin merespon perubahan fosforilasi, pH, atau konsentrasi ion kalsium. Sementara pada manusia, AQP2, yang banyak dipelajari, diatur oleh vasopresin.