Exozytose (alternative Schreibweise: Exocytose; vom griechischen 'exo' = außen) bezeichnet den Vorgang der Abgabe von Stoffen aus dem Intrazellularraum (innerhalb der Zelle) in den Interzellularraum (außerhalb der Zelle). Die Endozytose ist das Gegenteil der Exozytose, in deren Verlauf die Zelle Partikel nach innen hin aufnimmt.

Abfall- und Nebenprodukte aus Stoffwechselvorgängen der Zelle können nicht unbegrenzt im Zellinnenraum gelagert werden, sondern bedürfen einer regelmäßigen Entfernung aus der Zelle. Zu diesem Zweck schnürt der Golgi-Apparat mit den Abfallstoffen gefüllte Vesikel ab, die sogenannten Exosomen. Das Exosom verhindert ein direktes Aufeinandertreffen zwischen Abfallstoff und Cytoplasma, da auch nicht mehr benötigte Nebenprodukte durchaus noch mit Zellorganellen schädlich interagieren können. Sobald das Exosom auf die Zellmembran trifft, verschmilzt es mit dieser und entleert den Inhalt in den Interzellularraum.

Überdies spielt die Exozytose auch bei der zellgesteuerten Entfernung von Schadstoffen und Krankheitserregern, sowie der Freisetzung von Neurotransmittern und Hormonen, eine unverzichtbare Rolle. Etwa im Falle der Kommunikation von Nervenzellen, speichern Transportvesikel Neurotransmitter (z.B. Acetylcholin, Adrenalin, Dopamin, GABA, Histamin, Serotonin) und verschmelzen bei entsprechender elektrischer Erregung mit der präsynaptischen Endung. In der Folge gelangen die gespeicherten Neurotransmitter in den synpatischen Spalt.

Ein zentrales Beispiel für die Exozytose stellt die Insulinausschüttung dar. Die Herstellung des Insulins findet in der Bauchspeicheldrüse statt und deren Ausschüttung wird durch den Anstieg des Glucosegehalts aktiviert. Zusätzliche Faktoren für die Insulinabgabe sind freie Fettsäuren und Aminosäuren. Folglich gelangen Kalziumionen aus dem Extrazellulärraum in die Beta-Zellen. Die Ausschüttung beginnt schließlich mit der Verschmelzung der Insulinvesikel mit der Zellmembran der Beta-Zellen, wodurch der Inhalt der Zelle hinausströmen kann.