La phagocytose est le processus par lequel une cellule engloutit une particule ou une autre cellule en l'entourant de sa membrane cellulaire. Certaines cellules, comme les globules blancs humains, phagocytent d'autres cellules pour se défendre contre les infections. Pour d'autres cellules, comme celles des éponges et des amibes, la phagocytose fournit à la cellule un moyen de se nourrir.
Le processus de phagocytose commence dès que la cellule identifie une cellule ou une particule voisine comme celle dont elle a besoin pour engloutir. Cette identification est souvent basée sur des protéines distinctes à la surface de la cellule pathogène ou par une réaction chimique entre un récepteur à la surface de la cellule et la particule à engloutir. La cellule commence le processus de phagocytose en formant un sillon dans la membrane cellulaire. La membrane s'écoule autour de la particule ou de la cellule jusqu'à ce qu'elle l'entoure complètement, puis elle se pince, laissant la particule à l'intérieur de la cellule, entourée d'une poche appelée phagosome, qui est formée à partir d'une partie de la membrane cellulaire. Ensuite, les organites cellulaires appelés lysosomes fusionnent avec le phagosome, libérant des enzymes pour décomposer la cellule ou la particule qu'il contient.
Plusieurs cellules du système immunitaire utilisent la phagocytose comme principal moyen de lutter contre les agents pathogènes infectieux. Les neutrophiles phagocytent les bactéries envahissantes lorsque l'inflammation est présente. Les lymphocytes B phagocytent également les bactéries pathogènes dans le cadre du processus de libération des anticorps.