Существуют различия в феноменологии процесса погружения частицы в зависимости от того, какие рецепторы участвуют в ее распознавании. При FcyR-зависимом фагоцитозе в захвате объекта участвуют псевдоподии, тогда как при комплемент-зависимом фагоцитозе частица погружается в клетку без их формирования. Хотя в инициации фагоцитоза задействовано несколько миозинов, в формировании псевдоподий главная роль принадлежит миозину Х, активация которого происходит при связывании с продуктами PI3K. Миозин Х рассматривается как основной «двигатель» при формировании фагосомы.
В фагоцитозе участвуют большие площади мембраны, иногда превышающие исходную площадь всей плазмолеммы. Увеличение площади клеточной мембраны происходит за счет фокального экзоцитоза — мобилизации внутриклеточных мембран (главным образом за счет ранних эндосом, но также с участием поздних эндосом и эндоплазматического ретикулума), а также за счет формирования мембран de novo. В этих процессах задействована ГТФаза Arf-6 (ADP-ribosylation factor), а также несколько групп белков, доставляющих мембранный материал в зону фагоцитоза. Таким образом, мембрана формирующейся фагосомы мозаична, собрана из кусков различного происхождения. Слияние мембранных фрагментов происходит с участием белка VAMP3 и родственных факторов семейства SNARE под контролем ГТФазы Rab.
Погружение частицы обусловлено сокращением нитей актина, сконцентрированных вокруг фагоцитарной чаши. Погружение формирующейся фагосомы в клетку заверашется смыканием над ней мембраны, подобно застежке-молнии. Сразу после этого нити актина исчезают из окружения фагосомы. Процесс разборки актиновых нитей зависит от ионов Са2+. В то же время актиновые филаменты формируют нити, отходящие от фагосомы внутрь клетки, и их сокращение перемещает фагосому в глубь цитоплазмы.
Сразу после образования фагосома не несет бактерицидных веществ и ферментов, способных разрушить патоген. Перемещаясь внутрь клетки, фагосома проходит процесс созревания, основу которого составляют множественные акты слияния с фагосомой различных гранул, привносящих в нее эффекторные молекулы. Показатель созревания — смена мембранных маркеров фагосом: сначала на ее мембране присутствуют маркеры ранних эндосом (Rab5, EEA1), затем они сменяются маркерами поздних эндосом (Rab7, Rab9, белки группы LAMP2). Другие показатели созревания — закисление содержимого и изменение спектра ферментов, содержащихся в фаголизосомах, о чем подробнее будет сказано далее. При созревании фагосомы претерпевают изменения, характерные для эндосом в целом. Слияние с эндосомами реализуется по механизму, сходному с механизмом доставки мембран к фагоцитарной чаше. Ключевую роль при этом играют белки семейства SNARE, входящие в состав мебран сливающихся гранул. Эти белки гомотипически взаимодействуют между собой. В большинстве случаев направление движения эндосом к фагосоме определют микротрубочки. Слияние гранул стимулируется повышением уровня внутриклеточного Са2+.
Решающий вклад в созревание фагосом и обретение ими способности убивать и расщеплять поглощенные объекты вносят лизосомы. Слияние фагосомы и лизосомы рассматривают как момент формирования фаголизосомы. В нейтрофилах источник бактерицидных веществ и ферментов для фагосомы — специализированные лизосомоподобные гранулы — специфические (нейтральные, раньше всего сливающиеся с фагосомами), азурофильные (кислые, сливающиеся с фагосомами позже), желатиназные, а также секреторные гранулы (см. раздел 2.1.2). Наиболее важна при созревании доставка в фаголизосому комплексов NADPH-оксидазы при помощи специфических гранул (см. далее). По мере последовательного вливания в фаголизосому содержимого различных гранул изменяется рН ее содержимого, возрастает ее бактрицидный потенциал и способность разрушать те или иные субстраты. Последовательность вовлечения различных гранул в формирование фаголизосомы зависит от порогового уровня их чувствительности к ионам Са2+: он выше для азурофильных гранул, чем для специфических, поэтому азурофильные гранулы позже сливаются с фагосомами. Это придает процессу созревания фаголизосомы определенную «логику»: сначала проявляют свою активность ферменты с нейтральным оптимумом действия, поступающие из специфических гранул, а по мере закисления среды мобилизуются ферменты азурофильных гранул, наиболее активные при кислых значениях рН. Сенсорами для ионов Са2+ в гранулах служат белки семейства синаптостагминов. Процесс слияния гранул контролируют также киназы и ГТФазы семейства Rab (в частности белок Rab5).
Сформированная фаголизосома — клеточная органелла, специализированная для осуществления киллинга и расщепления фагоцитированных корпускулярных объектов.