Hampton等用巨噬細胞系RAW264.7細胞株研究LPS的內化過程。他們先將LPS加入培養基，使培養基內毒素濃度在納摩爾每升水平，然后加入RAW264.7細胞使其吸收4'-單磷酸脂質AⅣ_A。在細胞攝取脂質AⅣA的同時伴隨著溶酶體發生去磷酸化反應，產生4'單磷酸脂質AⅣ_A。后者的生物學活性顯著降低，該實驗證實了LPS進行去磷酸化反應的分解代謝促使其毒性下降。可見，在溶酶體中發生LPS的解毒效應有兩種：①發生脫酰基化。②發生去磷酸化。失去一定成分的LPS無法引出信號轉導效應，所以機體通過對LPS進行酶解使其失去毒性。
 

細菌LPS進入單核細胞可通過CD14依賴的途徑，存在有兩種方式，但大多數通過非網格蛋白參與的形式來完成。CD14結合LPS可以通過網格蛋白包被小窩（clathrin-coated pits）進入細胞內，也可以如同其他GPI錨定蛋白一樣以非包被內陷（uncoatedinvagination）形式完成內化反應。進入酸性的細胞內腔室后，脂質A部分被分解，失去其生物學活性。用染色標記技術證實，LPS可以由吞噬細胞將其從細胞膜上轉運到細胞內小泡內，表現出多種特性。在巨噬細胞中，LPS可以到達核周區域，該區為高爾基體停泊處。

許多證據顯示：內化的LPS需經歷酶學分解和物理隔離（physical sequestration）兩個處理過程，這些過程可以削弱LPS的信號轉導作用。LPS誘導的信號轉導效應本身可以調節其加工過程，例如LPS激活的巨噬細胞中LPS可以下調自身的去磷酸化反應。在LPS 反應低下的C3H/HeJ品系小鼠中，Thieblemont 等發現巨噬細胞對LPS和神經酰胺的內吞攝取能力存在缺陷。

一些實驗顯示，在LPS信號轉導之前，LPS必須存在于細胞內小泡中，而其他實驗則認為LPS經歷內化不涉及信號轉導，這種分歧的產生可能是由于未充分考慮到所用的干擾細胞活動的試劑對細胞的其他生物學功能所帶來的負面影響。如腺嘌呤受體2X₇（purinergic receptor 2X₇，2X₇）在LPS的激活效應中起著基本的作用，不能排除上述實驗中應用的試劑對2X₇存在一定影響。