Les exosomes sont des vésicules de 30 à 90 nm, qui sont déversées par une cellule dans son environnement. À la différence des ectosomes, ils relarguent directement leur contenu intracellulaire dans le milieu extracellulaire (les ectosomes les relarguent empaquetés à l'intérieur de vésicules plus ou moins durables).
Elles peuvent être formées par tous les types cellulaires et notamment par les lymphocytes, les plaquettes, les mastocytes, les cellules dendritiques, les cellules souches, les astrocytes ou les cellules tumorales. Les exosomes sont formés à partir des endosomes tardifs : la membrane endosomale s'invagine et il y a formation de vésicules dans ce compartiment. Cette structure est appelée corps multivésiculaire. L'endosome peut ensuite aller fusionner avec le lysosome ce qui aboutira à sa dégradation; ou alors, l'endosome peut fusionner avec la membrane plasmique et cette fusion permet la libération des exosomes dans l'espace extracellulaire. Les exosomes contiennent différents constituants tels que des acides nucléiques et des protéines.
Les exosomes peuvent circuler dans le sang et jouer ainsi un rôle à distance de leur lieu de production.
Les exosomes servent de véhicule de transport et d'expulsion de composants cellulaires. Les exosomes assurent les mêmes fonctions que leur cellule parentale. En outre, ils servent à la communication cellulaire en transférant des ARN messagers et des microARN et peuvent par exemple jouer un rôle dans l'immunité cellulaire, comme pour le relargage de CMH II.