Las células tiran de las partículas hacia adentro y las envuelven en vesículas esféricas en un proceso que requiere energía llamado endocitosis. La fagocitosis es uno de los tres tipos principales de endocitosis. Las células utilizan la fagocitosis para coger objetos grandes, como otras células (o sus desechos), bacterias e incluso virus.

El objetivo de la fagocitosis es a menudo la destrucción. Las células utilizan la fagocitosis para eliminar a los visitantes no deseados, como los patógenos (por ejemplo, virus y bacterias). Tal vez no sea sorprendente, que muchas células del sistema inmunitario, incluyendo neutrófilos, macrófagos y monocitos, aprovechen la fagocitosis para destruir patógenos o células huésped infectadas. Además de las células del sistema inmunitario, las amebas, las algas y otros organismos unicelulares utilizan la fagocitosis para comer.

La fagocitosis comienza cuando una partícula (por ejemplo, virus) entra en contacto con la célula que envuelve, llamada fagocito. A veces, este es un encuentro casual. En otras ocasiones, el fagocito sigue una señal química hasta llegar a la partícula, en un proceso llamado quimiotaxis. El fagocito eventualmente se une a la partícula o célula a través de receptores de superficie. Diferentes tipos de fagocitos utilizan receptores distintos para la fagocitosis. Estos receptores pueden ser generales, respondiendo a una variedad de estímulos, o específico.

El fagocito comienza a rodear y engullir la partícula unida a su superficie extendiendo las regiones de su citoplasma, llamados pseudopodos, alrededor de la partícula. Los pseudópodos continúan rodeando la partícula hasta envolverla completamente aprisionándola en el citoplasma. Juntos, la partícula y la vesícula envolvente forman un fagosoma.

El fagosoma luego se fusiona con un lisosoma, formando un fagosoma. El lisosoma es un orgánulo citoplasmático esférico que procesa los desechos celulares en un ambiente altamente ácido. La fusión del fagosoma y el lisosoma pone las partículas engullidas en contacto con las enzimas degradantes que neutralizan o eliminan las partículas. Eventualmente, el fagosoma forma un cuerpo residual que contiene residuos que se libera de la célula.