För att fungera korrekt och förbli friska måste celler absorbera vissa näringsämnen och andra ämnen. Många av de molekyler som är nödvändiga för cellhälsa, inklusive proteiner och andra näringsämnen, är för stora för att passera genom cellmembranet, så cellen är beroende av en process som kallas endocytos för att absorbera dessa ämnen. Endocytos gör att cellen kan omge vitala molekyler med sitt cellmembran och på så sätt absorbera dem i cellens kropp.
Under endocytos omger en del av cellmembranet ämnet som ska absorberas och bildar en ficka som skjuter in i cellens inre. Detta membran stängs sedan av runt ämnet och skapar en vesikel som kallas en endosom eller fagosom som sedan migrerar in i cellens cytoplasma. Endosomen levererar sitt innehåll till en annan struktur i cellen som kallas en lysosom. Endosomer och lysosomer smälter samman, vilket gör att en matsmältningsprocess kan inträffa i lysosomen. En liknande process, kallad exocytos, sker omvänt för att utsöndra ämnen från cellens inre.
Beroende på vilken typ av substans som absorberas kan endocytos refereras till med olika termer. Fagocytos innebär cellabsorption av ett fast material, och vid pinocytos absorberar cellen en vätska. Makropinocytos absorberar också vätska, men tar också ofta in fast material samtidigt. Många virus utnyttjar makropinocytos för att komma in i celler. Virus stimulerar cellen att absorbera extracellulära vätskor och reser sedan in i cellen tillsammans med vätskan.
Clathrin-medierad endocytos använder specialiserade receptorer för att attrahera och absorbera specifika material som lipoproteiner och antikroppar. Vid clathrin-medierad endocytos bildar cellen en grop, eller en kaveol, på det yttre membranet. Denna grop är belagd med receptorer. När gropen fylls med lipoproteiner eller andra molekyler som är avsedda att fästa vid de befintliga receptorerna, bildar det urkärnade området en vesikel och absorberas in i cellen. De flesta celler har kaveoler på sina membranytor, men vissa, framför allt neuroner, eller nervceller, har inga.
Endocytos fungerar också som en försvarsmekanism mot bakterier genom att absorbera bakterier i cellen och sedan förstöra dem i liposomen. Bakterier som salmonellabakterier kortsluter denna process genom att producera ett protein som gör det omöjligt för fagosomen att smälta samman med liposomen. Tuberkulos sprids genom celler på liknande sätt. Under normala förhållanden är fagosomen belagd med tryptofan-aspartat-innehållande protein, som tas bort när fagosomen och lysosomen smälter samman. Tuberkulosbakterien förhindrar att pälsproteinet tas bort så att fagosomen inte kan smälta samman med lysosomen.