Les peroxysomes sont des compartiments délimités par une membrane biologique, indépendants du réseau endomembranaire. Leur identification est permise du fait de la présence d’une peroxydase qui hydrolyse le peroxyde d’hydrogène. D’une taille variant entre 0,15 et 2 µm, ils sont parfois reliés entre eux par des canalicules.
Les protéines peroxysomales sont codées par des gènes PEX dont les protéines sont synthétisées dans le cytosol et adressées dans les peroxysomes grâce à des séquences signal PTS.
Les peroxysomes ont avant tout un rôle métabolique. Ils permettent la bêta-oxydation des acides gras, mais cela n’aboutit pas à la synthèse d’ATP comme dans les mitochondries, mais à une déperdition sous forme d’énergie thermique. Les plasmalogènes, des glycérophospholipides, ont leurs précurseurs synthétisés dans les peroxysomes, tout comme le cholestérol.
Dans le métabolisme des acides aminés, certaines oxydations ont lieu dans les peroxysomes, comme pour le métabolisme de la lysine et de l’alanine.

L’élimination de l’éthanol a également lieu dans les peroxysomes.