Apoptosvägar är automatiska biologiska system som en organism använder för att förstöra genetiskt skadade eller förändrade celler genom en process som kallas programmerad celldöd. För att åstadkomma apoptos, vilket betyder, bokstavligen, ”falla av”, använder en organism en av två kända apoptosvägar: inneboende och yttre. När de väl har aktiverats av en skadad cell, använder båda dessa vägar enzymer för att bryta ner cellens proteinstruktur, och demonterar cellen på en kemisk nivå. Med hjälp av apoptosvägar kan en organism göra sig av med skadade celler innan nekros kan sätta in eller, i fallet med vissa cancerceller, innan cellen kan spridas, vilket orsakar ytterligare skada.
Vägar för inre apoptos kan ses som en cells självförstörelsesystem. Inneboende apoptos initieras inifrån en cell när den blir fysiskt skadad eller kritiskt stressad på annat sätt, såsom från hypoxi eller sjukdom. När detta inträffar frigörs vissa normalt stabila proteiner av skadan, blir instabila och utlöser apoptosprocessen genom att aktivera gener i cellens DNA som skapar apoptosenzymer. Dessa enzymer attackerar sedan cellens mitokondriella DNA, förstör det fullständigt och frigör ännu fler proteiner och enzymer som ytterligare bryter ned cellen. Utan sitt DNA kan cellen inte längre reproducera sig eller utföra några andra funktioner än att bryta ner sig själv kemiskt.
Extrinsiska apoptosvägar aktiveras utanför en cell när andra system i en organism har bestämt att cellen måste dö, vanligtvis för att ge plats för ny eller annan celltillväxt. Det finns två sätt som yttre apoptos kan utlösas: genom en kemisk aktivering eller genom vissa påfrestningar som exponering för strålning. Vid kemisk aktivering frigör organismen kemiska föreningar som fäster till cellen, med hjälp av receptorer på cellväggen som kallas ”dödsreceptorer”. Aktiveringen av dessa receptorer utlöser sedan cellens interna apoptosprocess för att förstöra cellen. Vid stressrelaterad yttre apoptos gör strålning och kemikalier, som till exempel vid behandling av vissa cancerformer, mitokondriernas DNA permeabelt, vilket gör att apoptosvägens proteiner och enzymer kan frigöras, vilket förstör cellen.
Även om apoptosvägar är utformade för att gynna en organism, har vissa andra organismer, såsom virus, anpassat sig för att använda dem. Många virus kan invadera en cell och sedan inaktivera cellens inneboende apoptosvägar medan de reproducerar sig inuti cellen säkert gömda från organismens immunsystem. Andra virus, som HIV, kan skapa kemikalier som försvagar eller utlöser apoptos i immunsystemets celler, och på så sätt förstöra dem och hindra dem från att bekämpa viruset.