Lizozomlar, sindirim sistemi ile aynı şekilde işlev görürler, çünkü karbonhidratlar, proteinler, nükleik asitler ve lipitler dahil olmak üzere biyolojik molekülleri parçalayan sindirim enzimleri içerirler. Ayrıca hücre içindeki ölü organelleri de yok ederler, böylece otofaji olarak bilinen bir işlemle daha etkili olanları değiştirmelerini sağlarlar.
Lizozomlar, patojenleri yok etmek ve fagositoz olarak bilinen bir işlemle hücre kalıntılarını gidermek için hücre dışında enzimler salgılarlar. Heterofaji olarak bilinen bir işlem olan hücre dışı ortamdan alınan malzemeleri sindirirler. Heterofagositoz, hücre dışındaki maddelerin fagositoz yoluyla alınmasıdır. Örnekler apoptotik hücrelerin makrofajlarla uzaklaştırılmasını ve bakterilerin nötrofiller tarafından alınmasını ve sindirilmesini içerir.
Lizozomlar, genellikle kendi kendine sindirim olarak adlandırılan, otoliz olarak bilinen bir işlem olan ölen hücreleri tamamen tahrip eder. Ayrıca biyosentez sürecinde oluşan karmaşık ürünleri de geri dönüştürüyorlar. Genel olarak lizozomlar, gıda parçacıklarının sindirimini gerçekleştirir. Lizozomlarda bulunan sindirim enzimleri serttir. Konakçı hücrelerinden salınırlarsa, onu yok edecek kadar güçlüdürler. Bununla birlikte, hücreleri hücrelerin sindirim enzimlerinden korumak için normal hücreler lizozomların zarlarında kalır.
Bir lizozom defekti asit maltaz eksikliği, Tay-Sachs hastalığı ve Pompe hastalığı gibi hastalıklara yol açabilir. Bu koşullar lizozomal depo bozuklukları olarak adlandırılır.