수송 단백질(輸送蛋白質, 영어: transport protein)은 생물체 내에서 다른 물질을 이동시키는 기능을 수행하는 단백질을 통칭한다. 수송 단백질은 모든 생명체의 생장과 생명활동 유지에 필수적이며, 생물계에는 여러 종류의 수송 단백질이 존재한다.
수송 단백질은 생체막을 가로질러 이온, 저분자, 다른 단백질과 같은 거대분자의 이동에 관여하는 단백질이다. 이들은 대부분 내재성(막관통성) 막 단백질로서, 세포막 내부에 걸쳐 존재하며 특정 물질을 운반한다. 수송 단백질이 물질을 이동시키는 방식은 크게 촉진 확산(수동 수송)과 능동 수송으로 구분되며, 이러한 이동 메커니즘을 통틀어 운반체 매개 수송(carrier-mediated transport)이라고 한다.
각각의 수송 단백질은 일반적으로 하나의 특정 물질 또는 서로 매우 유사한 물질들의 한 작용기만을 인식하도록 특화되어 있다. 연구에 따르면 특정 수송 단백질의 결함은 특정 질병과 상관관계가 있는 것으로 보고된다.
수송 단백질은 그 기능에 따라 여러 유형으로 나뉜다. 막 수송 단백질(또는 수송체, transporter)은 세포막을 통해 물질을 운반하는 막 단백질을 가리킨다. 대표적인 예로는 나트륨-칼륨 펌프(Na⁺-K⁺ 펌프)가 있으며, 이는 ATP에서 유래한 인산기를 이용하여 세포 내부의 나트륨 이온을 밖으로, 외부의 칼륨 이온을 안으로 운반하는 능동 수송을 수행한다. 또한 소포 수송 단백질(vesicular transport protein)은 막관통 단백질 또는 막 결합 단백질로서, 세포 내용물이 소포(vesicle)를 통해 이동하는 과정을 조절하거나 촉진하는 역할을 한다.
수송 단백질은 세포 생리학, 분자생물학, 생화학 분야에서 핵심적인 연구 대상이며, 신경전달물질 수송체나 용질 운반체 패밀리 등 다양한 하위 범주가 학술적으로 정의되어 있다.
