Het lichaam breekt regelmatig grote moleculen af tot kleinere moleculen. Dat gebeurt in de lysosomen, de afvalverwerkers van de cel. De stoffen die worden afgebroken, kunnen uit de cel zelf komen (autofagie) of van buiten de cel (heterofagie). Als stoffen van buiten de cel komen, komen die via endocytose de cel binnen; ze worden omsloten door een stukje van de celmembraan. Dit membraan fuseert met het lysosoom, zodat de inhoud in het lysosoom terecht komt. Als stoffen van binnen de cel komen, worden ze omsloten door een deel van het endoplasmatisch reticulum of het Golgi-apparaat. Zo komen ook de enzymen die betrokken zijn bij de vertering in het lysosoom, het lysosoom binnen.
De lysosomen kunnen alle bouwstenen van ons lichaam afbreken: vetten, eiwitten, DNA, RNA, delen van een celmembraan en delen van organellen. Net als bij vertering in de darmen worden deze stoffen afgebroken tot de oorspronkelijke bouwstenen: glucose, glycerol, vetzuren en aminozuren bijvoorbeeld. Deze worden afgegeven aan het cytoplasma, waardoor ze beschikbaar zijn voor de processen in de cel.
De verteringsenzymen in de lysosomen werken het best onder zure omstandigheden (pH van ongeveer 5). Dat betekent dat er in de lysosomen veel H+-deeltjes opgenomen moeten worden, omdat die verantwoordelijk zijn voor het creëren van een zure omgeving. Dat gebeurt door protonenpompen in het membraan. Deze pompen H+-deeltjes tegen de concentratiegradiënt de cel in. Hierbij levert ATP de energie.
