Hampton等用巨噬细胞系RAW264.7细胞株研究LPS的内化过程。他们先将LPS加入培养基，使培养基内毒素浓度在纳摩尔每升水平，然后加入RAW264.7细胞使其吸收4'-单磷酸脂质AⅣ_A。在细胞摄取脂质AⅣA的同时伴随着溶酶体发生去磷酸化反应，产生4'单磷酸脂质AⅣ_A。后者的生物学活性显著降低，该实验证实了LPS进行去磷酸化反应的分解代谢促使其毒性下降。可见，在溶酶体中发生LPS的解毒效应有两种：①发生脱酰基化。②发生去磷酸化。失去一定成分的LPS无法引出信号转导效应，所以机体通过对LPS进行酶解使其失去毒性。

细菌LPS进入单核细胞可通过CD14依赖的途径，存在有两种方式，但大多数通过非网格蛋白参与的形式来完成。CD14结合LPS可以通过网格蛋白包被小窝（clathrin-coated pits）进入细胞内，也可以如同其他GPI锚定蛋白一样以非包被内陷（uncoatedinvagination）形式完成内化反应。进入酸性的细胞内腔室后，脂质A部分被分解，失去其生物学活性。用染色标记技术证实，LPS可以由吞噬细胞将其从细胞膜上转运到细胞内小泡内，表现出多种特性。在巨噬细胞中，LPS可以到达核周区域，该区为高尔基体停泊处。

许多证据显示：内化的LPS需经历酶学分解和物理隔离（physical sequestration）两个处理过程，这些过程可以削弱LPS的信号转导作用。LPS诱导的信号转导效应本身可以调节其加工过程，例如LPS激活的巨噬细胞中LPS可以下调自身的去磷酸化反应。在LPS 反应低下的C3H/HeJ品系小鼠中，Thieblemont 等发现巨噬细胞对LPS和神经酰胺的内吞摄取能力存在缺陷。

一些实验显示，在LPS信号转导之前，LPS必须存在于细胞内小泡中，而其他实验则认为LPS经历内化不涉及信号转导，这种分歧的产生可能是由于未充分考虑到所用的干扰细胞活动的试剂对细胞的其他生物学功能所带来的负面影响。如腺嘌呤受体2X₇（purinergic receptor 2X₇，2X₇）在LPS的激活效应中起着基本的作用，不能排除上述实验中应用的试剂对2X₇存在一定影响。