Vesikel (vom lateinischen "vesicula" - Bläschen) sind von einer einfachen oder doppelten Membran abgegrenzte Zellkompartimente. Als kugelförmige oder ovale Zellorganellen, messen Vesikel nur etwa einen Mikrometer im Durchmesser. Sie werden für Transportprozesse (beispielsweise für Proteintransport vom Golgi-Apparat zum Endoplasmatischen Retikulum) verwendet, oder für den Ablauf bestimmter chemischer Prozesse, die im Cytoplasma nicht stattfinden könnten.

Man unterscheidet exozytotische Vesikel und endozytotische Vesikel. Exozytotische Vesikel beinhalten Stoffe, welche von der Zelle ausgeschieden werden sollen. Die Plasmamembran des Vesikels verschmilzt dazu mit der Zellmembran, wodurch der Inhalt des Bläschen nach außen abgegeben wird. Umgekehrt werden bei endozytotischen Vesikeln Teile der Zellmembran zusammen mit dem aufzunehmenden Stoff eingestülpt und schließlich abgeschnürt, wodurch sich ein Vesikel bildet.

Das innere Millieu der Vesikel (pH-Wert, enzymatische Ausstattung) ist individuell unterschiedlich. Je nach Enzymangebot unterscheidet man eine Reihe von spezialisierten Vesikeln:

Lysosomen werden vom Golgi-Apparat gebildet und enthalten hydrolitsche Enzyme und Phosphatasen. Sie dienen der Verdauung von körpereigenen und körperfremden Stoffen und spielen damit auch eine Rolle bei der Immunabwehr. Nach der Synthese am Golgi-Apparat können Lysosomen im Zytoplasma mit anderen Zellorganellen verschmelzen, wodurch sogenannte sekundäre Lysosomen entstehen. In den meisten Körperzellen überwiegen die Heterolysosomen, die aus der Verschmelzung von Lysosomen und Endosomen entstehen und in der Regel dem Verdau von zelleigenem Material dienen. In Phagozyten überwiegen hingegen die Phagolysosmen. Diese entstehen aus der Verschmelzung von Lysosomen und Phagosomen und dienen dem Verdau von zellfremden Material.

Peroxisomen sind in ihrem Aufbau ähnlich den Lysosomen, werden allerdings nicht am Golgi-Apparat gebildet, sondern replizieren sich selbst. Sie enthalten die enzymatische Ausstattung zur Bildung freier Radikale aus Sauerstoffverbindungen, die zur Abwehr verwendet werden. Des Weiteren sind die Peroxisomen auch für den Energiestoffwechsel in den Leberzellen von Bedeutung.

Mikrosomen sind die kleinsten Vesikel (etwa 0,1 Mikrometer im Durchmesser). Sie bestehen aus Fragmenten des Endoplasmatischen Retikulums und enthalten das für den Stoffwechsel unverzichtbare Cytochrom P450 Enzym.