Per le proteine è più complicato entrare e uscire dalla membrana essendo molecole molto grandi, infatti richiedono una compartizione in vescicole. L'endocitosi consiste nell'espulsione delle proteine secretorie, trasportate in vescicole che si fondono con la membrana e poi rilasciano le proteine all'esterno della cellula.
L'esocitosi funziona in modo opposto. Ne esistono 3 tipi:
fagocitosi, la cellula ingloba una particella di cibo e la isola in un vacuolo alimentare;
pinocitosi, la cellula ingloba goccioline di liquido formando piccole vescicole;
l'endocitosi mediata da recettore, viene innescata dal legame di molecole esterne a specifici recettori presenti nella membrana citoplasmatica, per poi trasportare la particella all'interno tramite una proteina di membrana.