Em algumas circunstâncias, as células podem acumular quantidades anormais de várias substâncias que podem ser inofensivas ou associadas com vários graus de lesão á substância pode estar localizada no citoplasma, no interior de organelas (tipicamente nos lisossomos) ou no núcleo, e pode ser sintetizada pelas células afetadas ou produzida em qualquer outro lugar.
Existem quatro vias principais de acumulações intracelulares remoção inadequada de uma substância normal, secundária a defeitos no mecanismo de empacotamento e transporte,
como na degeneração gordurosa do fígado.
Acúmulo de uma substância endógena anormal resultante de defeitos adquiridos ou genéticos no seu dobramento, empacotamento, transporte e secreção, como com certas mutações da alfa1-antitripsina é causada por uma mutação genética hereditária. Bebês podem desenvolver icterícia e lesão hepática.
Deficiência em degradar um metabólito devido a defeito herdado em uma enzima os distúrbios resultantes são chamados de doenças de armazenamento.
Depósito e acúmulo de uma substância exógena anormal quando a célula não possui maquinaria enzimática para degradar a substância nem a habilidade de transportá-la para outros locais. os acúmulos de partículas de carbono e sílica são exemplos desse tipo de alteração.
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