La fagocitosi è il processo mediante il quale una cellula inghiotte una particella o un'altra cellula circondandola con la sua membrana cellulare. Alcune cellule, come i globuli bianchi umani, fagocitano le altre cellule come modo di difendere contro l'infezione. Per altre cellule, come quelle di spugne e amebe, la fagocitosi fornisce alla cellula un mezzo di alimentazione.
Il processo della fagocitosi inizia non appena la cellula identifica una cellula o particella vicina come una che ha bisogno di inghiottire. Questa identificazione è spesso basata su distinte proteine sulla superficie della cellula patogena o da una reazione chimica tra un recettore sulla superficie della cellula e la particella da inglobare. La cellula inizia il processo di fagocitosi formando un solco nella membrana cellulare. La membrana scorre intorno alla particella o cellula fino a quando non la circonda completamente, e quindi si stacca, lasciando la particella all'interno della cellula, circondata da una sacca chiamata fagosoma, che è formata da una porzione della membrana cellulare. Successivamente, gli organelli cellulari conosciuti come lisosomi si fondono con il fagosoma, rilasciando enzimi per abbattere la cellula o la particella che contiene.
Diverse cellule nel sistema immunitario usano la fagocitosi come mezzo principale per combattere gli agenti patogeni infettivi. I neutrofili fagocitano i batteri invasori quando è presente l'infiammazione. I linfociti B anche fagocitano i batteri patogeni come parte del processo di rilascio di anticorpi.