Ces organites sont sphériques et entourés d'une membrane lipidique. Ils contiennent des enzymes hydrolytiques, telles que des protéases, des lipases et des nucléases, qui sont nécessaires pour décomposer diverses molécules biologiques. Un lysosome agit comme une usine de recyclage cellulaire en dégradant les déchets cellulaires, les protéines endommagées, les organites usagés et les substances étrangères (comme les bactéries ou les virus) qui sont absorbées par la cellule. Les enzymes lysosomales décomposent ces substances en éléments plus simples qui peuvent être réutilisés par la cellule pour fabriquer de nouvelles molécules. 

Ils participent également à un processus appelé autophagie, qui consiste en la dégradation et le recyclage des composants cellulaires internes, tels que les organites endommagés ou excédentaires. Pendant l'autophagie, une membrane double entoure la structure à dégrader, formant une autophagosome qui fusionne ensuite avec un lysosome pour la dégradation des composants à l'intérieur. 

Les lysosomes sont impliqués dans la défense immunitaire de la cellule en dégradant les agents pathogènes ingérés, tels que les bactéries et les virus, après leur absorption par la cellule. Les enzymes lysosomales peuvent décomposer les parois cellulaires des bactéries ou les enveloppes virales, neutralisant ainsi leur capacité à nuire à la cellule hôte.