Lizosomy funkcjonują bardzo podobnie do układu trawiennego, ponieważ zawierają enzymy trawienne rozkładające cząsteczki biologiczne, w tym węglowodany, białka, kwasy nukleinowe i lipidy. Niszczą także martwe organelle wewnątrz komórki, pozwalając na zastąpienie ich bardziej skutecznymi, proces zwany autofagią.
Lizosomy uwalniają enzymy poza komórkę, aby niszczyć patogeny i usuwać szczątki komórek w procesie zwanym fagocytozą. Oni trawią materiały spożyte ze środowiska zewnątrzkomórkowego, proces znany jako heterofagia. Heterofagocytoza to wychwyt materiałów poza komórką poprzez fagocytozę. Przykłady obejmują usuwanie komórek apoptotycznych przez makrofagi oraz pobieranie i trawienie bakterii przez neutrofile.
Lizosomy całkowicie niszczyły te komórki, które zmarły, proces znany jako autoliza, częściej określany jako samo-strawienie. Odzyskują również złożone produkty powstałe w procesie biosyntezy. Na ogół lizosomy przeprowadzają trawienie cząstek pokarmu. Enzymy trawienne zawarte w lizosomach są trudne. Jeśli zostaną uwolnieni z komórki gospodarza, są wystarczająco potężni, aby ją zniszczyć. Jednak normalne komórki pozostają w błonach lizosomów, aby chronić komórki przed enzymami trawiennymi.
Wada lizosomów może prowadzić do chorób, takich jak niedobór kwasu maltazy, choroba Tay-Sachsa i choroba Pompego. Te stany są określane jako zaburzenia spichrzania lizosomalnego.
