Jotta solut toimisivat kunnolla ja pysyisivät terveinä, niiden on absorboitava tiettyjä ravintoaineita ja muita aineita. Monet solujen terveydelle välttämättömistä molekyyleistä, mukaan lukien proteiinit ja muut ravintoaineet, ovat liian suuria kulkemaan solukalvon läpi, joten solu riippuu endosytoosiksi kutsutusta prosessista imeäkseen nämä aineet. Endosytoosin avulla solu voi ympäröidä elintärkeitä molekyylejä solukalvollaan ja imeä ne siten solun kehoon.
Endosytoosin aikana osa solukalvosta ympäröi imeytyvää ainetta muodostaen taskun, joka työntyy solun sisälle. Tämä kalvo sulkeutuu sitten aineen ympärille ja muodostaa rakkulan, jota kutsutaan endosomiksi tai fagosomiksi ja joka sitten siirtyy solun sytoplasmaan. Endosomi toimittaa sisällön toiseen solun rakenteeseen, jota kutsutaan lysosomiksi. Endosomit ja lysosomit sulautuvat yhteen, jolloin ruoansulatusprosessi voi tapahtua lysosomin sisällä. Samanlainen prosessi, jota kutsutaan eksosytoosiksi, tapahtuu päinvastaisesti aineiden erittymiseksi solun sisältä.
Imeytyvän aineen tyypistä riippuen endosytoosiin voidaan viitata eri termeillä. Fagosytoosiin liittyy kiinteän materiaalin solun imeytyminen, ja pinosytoosissa solu imee nesteen. Makropinosytoosi imee myös nestettä, mutta tuo myös usein kiinteää materiaalia samanaikaisesti. Monet virukset hyödyntävät makropinosytoosia päästäkseen soluihin. Virukset stimuloivat solua absorboimaan solunulkoisia nesteitä ja kulkeutumaan sitten soluun nesteen mukana.
Klatriinivälitteinen endosytoosi käyttää erikoisreseptoreita houkutellakseen ja absorboimaan tiettyjä materiaaleja, kuten lipoproteiineja ja vasta-aineita. Klatriinivälitteisessä endosytoosissa solu muodostaa kuopan tai luolan ulkokalvoon. Tämä kuoppa on päällystetty reseptoreilla. Kun kuoppa täytetään lipoproteiineilla tai muilla molekyyleillä, jotka on tarkoitettu kiinnittymään olemassa oleviin reseptoreihin, kuoppainen alue muodostaa rakkulan ja imeytyy soluun. Useimpien solujen kalvopinnoilla on kavereita, mutta joillakin, erityisesti neuroneilla tai hermosoluilla, ei ole lainkaan.
Endosytoosi toimii myös puolustusmekanismina bakteereja vastaan absorboimalla bakteereja soluun ja tuhoamalla ne sitten liposomissa. Bakteerit, kuten salmonellabakteerit, oikosulkevat tämän prosessin tuottamalla proteiinia, joka tekee mahdottomaksi fagosomin sulautumisen liposomiin. Tuberkuloosi leviää solujen kautta samalla tavalla. Normaaleissa olosuhteissa fagosomi on päällystetty tryptofaaniaspartaattia sisältävällä proteiinilla, joka poistuu fagosomin ja lysosomin sulautuessa. Tuberkuloosibakteeri estää päällysproteiinin poistamisen, joten fagosomi ei voi sulautua lysosomiin.