吞噬细胞在阳性趋化因子（positive chemotaxis）的吸引下接近病原菌或其他异物颗粒，并对其进行吞噬和消化的过程。嗜中性白细胞的吞噬过程包括趋化、粘附、摄入、脱粒、消化等阶段。

吞噬细胞可被许多细菌产物、损伤细胞释放的因子及某些免疫反应的产物所趋化而作定向运动，一旦它们与被吞噬的颗粒相遇即将其粘附。颗粒较大时，吞噬细胞伸出伪足将其包围吞噬（图）；颗粒较小时，细胞则内陷而将其吞入。异物被细胞吞入后即成为吞噬体（phagosom e）。继之，细胞中的溶酶体（lysosom es）颗粒靠拢吞噬体，并与之融合，形成吞噬溶酶体（pha-golysosome）。吞噬体和溶酶体的融合以及随后溶酶体内容物向吞噬体倾注的过程称为脱粒（degranulation）。

嗜中性粒细胞正在吞噬无乳链球菌

溶酶体是一种大小不一的亚细胞结构，由一层外膜与细胞浆隔绝，其中含有多种蛋白水解酶（如酸性磷酸酶、组织蛋白酶、酸性DNA和RNA酶、溶菌酶、β-葡萄糖醛酸酶及髓过氧化物酶等），统称为溶酶体酶。这些酶需在酸性环境（pH4～5）中才能发挥作用。当溶酶体和吞噬体融合时，细胞内新陈代谢活性增强，产生大量具一定杀菌作用的乳酸，使pH值下降。在此基础上，髓过氧化物酶与H₂O₂氧化氨基酸形成醛，溶酶体中的蛋白水解酶（如溶菌酶）破坏细菌的细胞壁，促使醛进入菌体，发挥杀菌作用。接着溶酶体中的多种水解酶水解菌体细胞的相应成分，最后将消化后的残体经胞吐作用排出胞外。

上述吞噬消化形式属于“完全吞噬”。一般细菌在被吞噬后1～2小时内便可完成这一过程。但有些细菌（如结核分枝杆菌、布鲁氏菌等）虽被吞噬，却不能被吞噬细胞杀灭消化；相反，它们以吞噬细胞为“庇护所”，在胞内生长繁殖的同时，躲避体液中杀菌物质或抗菌药物的作用，甚至随吞噬细胞的游动而散布到机体的其他部位，并随细胞裂解而使感染扩散。这种吞噬称为“不完全吞噬”。

血清中的调理素（opsonin）为一类促进吞噬作用的物质，包括补体激活后的产物（特别是C_3b）、抗体以及其他杀菌因子。它们所呈现的作用常称调理—吞噬作用。

吞噬细胞的活性多用吞噬指数和吞噬百分数表示。前者是指每个细胞吞噬细菌的平均数，计算方法是将白细胞与一定量的细菌（或鸡红细胞）混合，放入温箱孵育一定时间，涂片、染色、镜检，连续计算100个吞噬细胞（包括吞噬细菌和未吞噬细菌者），以被吞噬的细菌（或鸡红细胞）总数除以100即得。后者是指吞噬了细菌的细胞占所计数100个细胞的比例。