A forma microscópica do macrófago depende da sua função: têm um citoesqueleto flexível que os torna ovóides durante o trânsito e estrelados com projecções na superfície de engolimento durante a fagocitose. O núcleo é frequentemente recortado.
O citoplasma contém muitos organelos sintéticos: Aparelho de Golgi, retículo endoplasmático rugoso e liso, e mitocôndrias. Estas estão envolvidas na formação do conteúdo dos abundantes lisossomas, utilizados na destruição fagocitária, e das citocinas, utilizadas na sinalização da imunidade e da inflamação.
Se os macrófagos encontrarem um corpo estranho de grandes dimensões, pode formar-se uma célula gigante de corpo estranho.
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