La fagocitosi ve del grec i significa –fagos, "el que menja" i kytos, "cèl·lula". És un tipus especial d'endocitosi per la qual algunes cèl·lules (neutròfils i macròfags) envolten a un antigen amb la seva membrana citoplasmàtica i l'introdueixen a l'interior de la cèl·lula. Això es produeix gràcies a l'emissió de pseudòpodes al voltant de la partícula o microorganisme fins a envoltar-la completament i formar al voltant d'ell una vesícula, anomenada fagosoma, la qual fusionen posteriorment amb el lisosoma per degradar l'antigen fagocitat.
És un mètode de nutrició, ingestió de matèria de l'exterior (bacteris, altres cèl·lules, matèria inorgànica, etc.), com és el cas d'alguns organismes unicel·lulars. És un dels mitjans de transport gruixut que utilitzen para la seva defensa algunes cèl·lules dels organismes pluricel·lulars. En organismes pluricel·lulars, aquest procés el duen a terme cèl·lules especialitzades, gairebé sempre amb la finalitat de defendre al conjunt de l'organisme davant a potencials invasors perjudicials. En molts organismes superiors, la fagocitosi és tant un mitjà de defensa davant de microorganismes invasors com d'eliminació (fins i tot de reciclatge) de teixits morts.
La fagocitosi fou descoberta el 1882 pel zoòleg rus Il'ja I.Mečnikov, que estudià els processos fagocitaris i veié que en els éssers més simples serveixen especialment per a l'alimentació, en els més complexos faciliten la destrucció d'òrgans i teixits larvals dins els fenòmens de la metamorfosi i, en general, representen una defensa antiinfecciosa important.