ไลโซโซม (อังกฤษ: Lysosome; /ˈlaɪsəˌsoʊm/) เป็นออร์แกเนลล์มีเยื่อหุ้มที่พบในเซลล์สัตว์จำนวนมาก[1] ไลโซโซมมีลักษณะเป็นเวซิเคิลทรงกลมที่ภายในบรรจุเอนไซม์ไฮโดรไลติกที่สามารถย่อยสลายชีวโมเลกุลหลาย ๆ ชนิดได้ ไลโซโซมหนึ่ง ๆ นั้นมีองค์ประกอบเฉพาะของตน ทั้งโปรตีนเยื่อหุ้ม และโปรตีนลูเมียล (โปรตีนในลูเมน) ของมัน ลูเมนของไลโซโซมมีค่า pH อยู่ที่ประมาณ 4.5–5.0[2] ซึ่งเป็นภาวะกรดเบสที่เหมาะสมที่สุดต่อการทำงานของเอนไซม์ที่ใช้ในการไฮโดรไลซิส อุปมาอุปไมยได้กับกระบวนการในกระเพาะของมนุษย์ นอกจากหน้าที่ในการย่อยสลายพอลีเมอร์ต่าง ๆ แล้ว ไลโซโซมยังมีหน้าที่ในกระบวนการของเซลล์หลายประการ เช่น การหลั่งสาร (secretion), การซ่อมแซมเยื่อหุ้มพลาสมา, กระบวนการอะพอพทอซิส (apoptosis), การส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ (cell signaling) และการเมตาบอลิซึมพลังงาน[3]ไลโซโซมมีหน้าที่เปรียบดั่งระบบที่ทิ้งขยะ (waste disposal system) ของเซลล์ ผ่านการย่อยสลายสารหรือองค์ประกอบในเซลล์ที่ไม่ได้ใช้งานแล้วหรือถูกแยกออกมา ทั้งที่เป็นสารจากภายนอกและภายในเซลล์ สารจากภายนอกเซลล์นั้นเข้ามาในเซลล์ผ่านการเอ็นโดไซโตซิส (endocytosis) ส่วนสารภายในเซลล์จะถูกย่อยผ่านการออโตฟากี (autophagy)[5] ขนาดของไลโซโซมนั้นแตกต่างกันมาก บางไลโซโซมตัวใหญ่อาจมีขนาดกว่าสิบเท่าของไลโซโซมตัวเล็ก[6] ไลโซโซมนั้นค้นพบและตั้งชื่อโดยนักชีววิทยาชาวเบลเยียม คริสเชียน เดอ ดูเว (Christian de Duve) ผู้ซึ่งในที่สุดได้รับรางวัลโนเบลสาขากายวิภาคศาสตร์หรือการแพทย์ ในปี 1974จากการศึกษาพบว่าภายในไลโซโซมประกอบเอนไซม์ชนิดต่าง ๆ กว่า 60 ชนิด และมีเมมเบรนโปรตีน (membrane protein) มากกว่า 50 ชนิด[7][8] เอนไซม์ต่าง ๆ ในไลโซโซมนั้นสังเคราะห์ขึ้นในรัฟเอ็นโดพลาสมิกเรกติคูลัม (rough endoplasmic reticulum) และส่งไปยังกอลไจแอปพาราตัส (Golgi apparatus) ภายในเวสซิเคิล (vesicles) เล็ก ๆ เอนไซม์ที่จะถูกใช้โดยไลโซโซมนั้นจะถูกเติม แมนโนส 6-ฟอสเฟต (mannose 6-phosphate) เพื่อจะถูกแบ่งเป็นเวสซิเคิลที่ถูกทำเป็นกรดแล้ว (acidified vesicles) ได้[9][10]การสังเคราะห์เอนไซม์ไลโซโซม (lysosomal enzymes) ต่าง ๆ นั้นควบคุมโดย ยีนนิวเคลียส (nuclear gene) หากเกิดมิวเตชั่นขึ้นในยีนสำหรับสร้างเอนไซม์เหล่านี้ เป็นผลให้เกิดโรคทางพันธุกรรมต่าง ๆ ในมนุษย์กว่า 30 โรคที่ต่างกัน ซึ่งเรียกรวมกันว่ากลุ่มโรคไลโซโซมอลสตอราจ (lysosomal storage diseases)[11][12] [13]อย่างไรก็ตาม ไลโซโซมนั้นอาจถูกสับสนกับไลโปโซม (liposome) หรือไมเซลล์ (micelle) ได้ ซึ่งทั้งสามสิ่งนี้เป็นคนละสิ่งกัน