I lisosomi funzionano allo stesso modo del sistema digestivo, in quanto contengono enzimi digestivi che scompongono le molecole biologiche, compresi i carboidrati, le proteine, gli acidi nucleici e i lipidi. Inoltre distruggono gli organelli morti all'interno della cellula, consentendo loro di essere sostituiti con quelli più efficaci, un processo noto come autofagia.
I lisosomi rilasciano enzimi al di fuori della cellula per distruggere i patogeni e rimuovere i detriti cellulari attraverso un processo noto come fagocitosi. Essi digeriscono i materiali ingeriti dall'ambiente extracellulare, un processo noto come eterophagia. L'eterofagocitosi è l'assorbimento di materiali al di fuori della cellula attraverso la fagocitosi. Gli esempi includono la rimozione delle cellule apoptotiche da parte dei macrofagi e l'assunzione e la digestione dei batteri da parte dei neutrofili.
I lisosomi distruggono completamente quelle cellule che sono morte, un processo noto come autolisi, più comunemente indicato come auto-digestione. Ricicla anche prodotti complessi formati attraverso il processo di biosintesi. In generale, i lisosomi svolgono la digestione delle particelle di cibo. Gli enzimi digestivi contenuti nei lisosomi sono dure. Se rilasciati dalla loro cellula ospite, sono abbastanza potenti da distruggerlo. Tuttavia, le cellule normali rimangono all'interno delle membrane dei lisosomi per proteggere le cellule dagli enzimi digestivi.
Un difetto del lisosoma può portare a malattie come il deficit di maltasi acida, la malattia di Tay-Sachs e la malattia di Pompe. Queste condizioni sono indicate come disturbi da accumulo lisosomiale.
