La forma microscópica del macrófago depende de su función: tienen un citoesqueleto flexible que los hace ovoides durante el tránsito y estrellados con proyecciones superficiales engullidoras durante la fagocitosis. El núcleo suele estar indentado.
El citoplasma contiene numerosos orgánulos sintéticos: Aparato de Golgi, retículo endoplásmico rugoso y liso, y mitocondrias. Intervienen en la formación del contenido de los abundantes lisosomas, utilizados en la destrucción fagocítica, y de las citoquinas, utilizadas para la señalización en la inmunidad y la inflamación.
Si los macrófagos encuentran un cuerpo extraño de gran tamaño, puede formarse una célula gigante de cuerpo extraño.
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