Il reticolo endoplasmatico (ER) nelle cellule eucariotiche è una rete sostanziale di membrane interconnesse con diverse funzioni, dall'accumulo di calcio alla sintesi di biomolecole. Componente primario del sistema dell'endomembrana, il ER produce fosfolipidi critici per la funzione della membrana in tutta la cellula. Inoltre, le due regioni distinte del ER sono specializzate nella produzione di specifici lipidi e proteine.

Il ER ruvido è caratterizzato dalla presenza di ribosomi microscopicamente visibili sulla sua superficie. Quando un ribosoma inizia la traduzione di un mRNA nel citosol, la presenza di una sequenza di segnale dirige il ribosoma alla superficie del ER ruvido. Un recettore nella membrana del ER riconosce questa sequenza e facilita l'ingresso del polipeptide in crescita nel lume ER attraverso un complesso proteico transmembrana. Con l'aiuto degli "chaperoni", le proteine nascenti si piegano e subiscono altre modifiche funzionali, tra cui glicosilazione, formazione di legami disolforici e oligomerizzazione. Le proteine correttamente piegate e modificate vengono quindi confezionate in vesciche per essere spedite all'apparato di Golgi e ad altre posizioni nella cella. Gli chaperoni identificano le proteine piegate in modo improprio e facilitano la degradazione del citosol da parte dei proteasomi.

Mancando ribosomi, il ER liscio è la posizione cellulare di sintesi di lipidi e steroidi, disintossicazione cellulare, metabolismo dei carboidrati e stoccaggio di ioni di calcio. Le cellule specializzate nella secrezione di ormoni tendono ad essere abbondanti in ER liscio. Allo stesso modo, le cellule disintossicanti del fegato sono ricche di ER liscio. Smooth ER è anche il sito di stoccaggio cellulare di ioni di calcio altrimenti tossici; questo calcio immagazzinato può quindi essere rapidamente rilasciato come molecola di segnalazione, stimolando le funzioni cellulari tra cui la contrazione delle cellule muscolari e il rilascio vescicolare. Lo stoccaggio e la rapida riassunzione degli ioni di calcio nel ER sono facilitati dalle proteine leganti al calcio residenti.