溶酶体是包含酸性水解酶的膜性细胞器，pH为5.0，这是溶酶体酶保持活性的最适pH环境。溶酶体存在于所有的真核细胞中。超微结构显示，溶酶体是分布于胞质内的致密体，常分布于细胞核周围；大部分呈球状，有时候可变化成管状。它们的大小差异依赖于细胞的种类，在绝大多数细胞中其直径可以超过1μm，但在某些细胞内，如巨噬细胞，其直径可超过几微米。细胞内溶酶体的大小和数量可以急剧地增加，例如不消化物质的累积就会导致这种结果。

溶酶体膜是一个厚度为7～10nm的单一磷脂双分子层结构，由于含有大量的糖化溶酶体膜蛋白，所以溶酶体膜的一个独特的特征是其碳水化合物含量高。已经识别出了25种溶酶体蛋白，其中含量最多的是溶酶体相关膜蛋白（LAMP）-1和 LAMP-2，溶酶体跨膜蛋白（LIMP）-2和 CD63。溶酶体内膜含有丰富的磷脂双/单酰甘油-磷酸（BMP），也称为溶血双磷脂酸（LBPA），目前认为只存在于溶酶体和晚期内涵体中。酶体内腔含有将近 60种酸性水解酶，这些酶在多步水解代谢过程中起着重要作用。这些水解酶包括：硫酸酯酶、糖苷酶、肽酶、磷酸酶、脂肪酶、核酸酶。溶酶体利用这些酶将葡萄糖胺聚糖、鞘脂类、糖原和蛋白质等绝大多数生物大分子，水解成细胞可以吸收利用的小分子。

组织蛋白酶家族是众所周知的溶酶体水解酶。根据氨基酸活动位点，大量的人类组织蛋白酶已经被鉴定，并根据其活性位点的氨基酸类型分为三类，丝氨酸蛋白酶（A 和 G），半胱氨酸蛋白酶（B、C、F、H、K、L、O、S、V、W 和 X）和天冬氨酸蛋白酶（D 和E）。天冬氨酸蛋白酶D和一些半胱氨酸蛋白酶如B、C、H和L广泛存在，并且是含量最丰富的溶酶体蛋白酶。溶酶体内腔的酸性环境（pH 4.5～5.0）有助于解开大分子物质的结构，且此酸性使溶酶体水解酶活性处于最佳状态，从而促进蛋白降解。溶酶体特征性的酸性pH是跨膜多亚基复合物囊泡H ⁺-ATP酶作用的结果。囊泡 H ⁺-ATP酶利用ATP水解的能量，驱动 H ⁺逆电化学梯度从胞质进入溶酶体内腔。

溶酶体的膜不同于其他膜结构，具有以下特殊的性质：①膜上嵌有质子泵（H ⁺-ATPase），可将 H ⁺从胞质泵入溶酶体内，形成和维持溶酶体内的酸性环境，有利于溶酶体酶的活性的发挥；②膜蛋白高度糖基化形成糖萼，可防止溶酶体膜被自身的酸性水解酶消化；③膜上具有多种载体蛋白，用于及时向外转运水解产物。溶酶体膜的这些特性对于维持溶酶体正常功能十分重要。

根据溶酶体的形成过程和功能的不同将溶酶体分为三大类型：初级溶酶体、次级溶酶体及终末溶酶体（图10-1）。

初级溶酶体（primary lysosome）是由反面高尔基网出芽形成的含有溶酶体酶的小泡，与细胞内的晚期内吞体（late endosome）融合后形成的。其内包含多种水解酶，包括酸性磷酸酶、葡萄糖醛酸酶、酯酶、核酸酶、胶原酶，但无作用底物，故称为初级溶酶体。溶酶体中水解酶的含量很高，在粗内质网内合成，然后在高尔基体的囊泡内包装。据测定，在人肝细胞的溶酶体中，组织蛋白酶（cathepsin）B和 D的含量可达到毫摩尔水平；在中性粒细胞中，髓过氧化物酶的含量约占细胞总蛋白含量的1%。在完整的初级溶酶体中，水解酶处于潜伏状态。如果溶酶体膜的脆性异常，一旦破裂，释放出所含有的水解酶，有时会把整个细胞消化掉，甚至波及周围的组织。

次级溶酶体（secondary lysosome）是初级溶酶体与作用底物结合后形成的溶酶体。依据溶酶体内所含底物的不同又将次级溶酶体分为以下两类。

异噬溶酶体（heterophagic lysosome）是由初级溶酶体与吞噬体或胞饮体融合后形成的溶酶体。其内的底物是来自细胞外的细菌、异物及坏死组织碎片等。

自噬溶酶体（autophagolysosome）内的底物是细胞内衰老、破损的细胞器以及细胞的内含物。先由内质网膜将衰老、破损的细胞器包裹起来形成自噬体（autophagosome），自噬体与初级溶酶体融合后形成自噬溶酶体。

异噬溶酶体和自噬溶酶体到达末期阶段，由于酸性水解酶的活力下降，致使一些底物不能被彻底分解消化而残留在溶酶体内，这种含有残余底物的溶酶体叫终末溶酶体（telolysosome）或残余小体（residual body）。部分残余小体可通过胞吐作用排到细胞外，有的残余小体仍然残留在细胞内。残余小体只含有难消化或者消化缓慢的物质，其中溶酶体的活性已经被耗尽。