Lai pareizi funkcionētu un saglabātu veselību, šūnām ir jāuzņem noteiktas uzturvielas un citas vielas. Daudzas šūnu veselībai nepieciešamās molekulas, tostarp olbaltumvielas un citas uzturvielas, ir pārāk lielas, lai izietu cauri šūnas membrānai, tāpēc šūna ir atkarīga no procesa, ko sauc par endocitozi, lai absorbētu šīs vielas. Endocitoze ļauj šūnai apņemt dzīvībai svarīgas molekulas ar tās membrānu, tādējādi absorbējot tās šūnas ķermenī.
Endocitozes laikā daļa no šūnas membrānas ieskauj absorbējamo vielu, veidojot kabatu, kas izvirzīta šūnas iekšpusē. Pēc tam šī membrāna noslēdzas ap vielu, izveidojot pūslīšus, ko sauc par endosomu vai fagosomu, kas pēc tam migrē šūnas citoplazmā. Endosoma piegādā savu saturu citai šūnas struktūrai, ko sauc par lizosomu. Endosomas un lizosomas saplūst kopā, ļaujot lizosomā notikt gremošanas procesam. Līdzīgs process, ko sauc par eksocitozi, notiek apgrieztā veidā, lai izvadītu vielas no šūnas iekšpuses.
Atkarībā no absorbējamās vielas veida endocitozi var apzīmēt ar dažādiem terminiem. Fagocitoze ietver cieta materiāla absorbciju šūnās, un pinocitozes gadījumā šūna absorbē šķidrumu. Makropinocitoze absorbē arī šķidrumu, bet bieži vien vienlaikus ienes arī cietu materiālu. Daudzi vīrusi izmanto makropinocitozi, lai iekļūtu šūnās. Vīrusi stimulē šūnu absorbēt ārpusšūnu šķidrumus, pēc tam kopā ar šķidrumu nonāk šūnā.
Klatrīna mediētā endocitoze izmanto specializētus receptorus, lai piesaistītu un absorbētu specifiskus materiālus, piemēram, lipoproteīnus un antivielas. Klatrīna izraisītā endocitozē šūna uz ārējās membrānas veido bedri vai kaveolas. Šī bedre ir pārklāta ar receptoriem. Kad bedre ir piepildīta ar lipoproteīniem vai citām molekulām, kurām ir paredzēts pievienoties esošajiem receptoriem, kauliņu zona veido pūslīšus un uzsūcas šūnā. Lielākajai daļai šūnu uz membrānas virsmām ir dobas, bet dažām, īpaši neironiem vai nervu šūnām, tādu nav.
Endocitoze kalpo arī kā aizsardzības mehānisms pret baktērijām, absorbējot baktērijas šūnā, pēc tam iznīcinot tās liposomā. Baktērijas, piemēram, salmonellas baktērijas, īssavieno šo procesu, ražojot proteīnu, kas padara neiespējamu fagosomas saplūšanu ar liposomu. Tuberkuloze izplatās caur šūnām līdzīgā veidā. Normālos apstākļos fagosoma ir pārklāta ar triptofānu-aspartātu saturošu proteīnu, kas tiek noņemts, kad fagosoma un lizosoma saplūst. Tuberkulozes baktērija neļauj noņemt apvalka proteīnu, tāpēc fagosoma nevar sapludināt ar lizosomu.