細胞は、エネルギーの必要なエンドサイトーシスと呼ばれるプロセスで、粒子を内側に引き込み、球状の小胞に取り込みます。ファゴサイトーシス（細胞食作用）は、3つの主なエンドサイトーシスのの1つです。細胞はファゴサイトーシスを利用して、他の細胞（またはその破片）やバクテリア、さらにはウイルスなどの大きな物体を取り込みます。

ファゴサイトーシスの目的は往々にして破壊です。細胞はファゴサイトーシスを用いて、病原体（例: ウイルスやバクテリア）のような歓迎されない来訪者を排除します。好中球、マクロファージ、単球を含む多くの免疫系細胞がは、病原体や感染した宿主細胞を殺すのにファゴサイトーシスを利用しており、これは驚くことではありません。また、免疫系細胞に加えて、アメーバや藻類など他の単細胞生物も、食べるためファゴサイトーシスを利用します。

ファゴサイトーシスは、粒子（ウイルスなど）が、食細胞と呼ばれる取り込み細胞に接触すると始まります。時に、これは偶然の遭遇となります。また、食細胞が走化作用と呼ばれるプロセスで、粒子に対する化学的信号に従って粒子に接触することもあります。最終的に食細胞は、表面の受容体を介し粒子や細胞と結合します。異なる食細胞は、別の受容体を用いファゴサイトーシスを行います。これらの受容体は、様々な刺激に反応する一般的なものと、特異的なものがあります。

食細胞は、仮足と呼ばれる細胞質領域を粒子の周囲に伸ばすことで、表面に結合した粒子を取り囲み、飲み込み始めます。仮足は、粒子が完全に包み込まれ細胞質内につまみ出されるまで、粒子を囲み続けます。そうして粒子とそれを包む小胞が一緒となり、ファゴソームを形成します。

それから、ファゴソームはリソソームと融合し、ファゴリソソームを形成します。リソソームは、強酸性環境で細胞廃棄物を処理する球状の細胞小器官です。ファゴソームとライソソームの融合により、取り込まれた粒子は分解酵素と接触し、粒子を中和または除去します。最終的に、ファゴリソソームは老廃物を含む残留体を形成し、これを細胞から放出します。