Citosolul este porțiunea lichidă a celulei care se află în afara nucleului și a structurilor acoperite cu membrane, cunoscute sub numele de organele. Este un gel în care are loc cea mai mare parte a metabolismului celulei. Aproximativ 70% din volumul unei celule animale este compus din citosol, deci este cunoscut și sub numele de fluid intracelular.
Lichidul intracelular a fost cunoscut inițial ca protoplasmă înainte de a se cunoaște multe despre conținutul celulelor. Citoplasma este un termen mai specific pentru conținutul unei celule din membrana celulară, excluzând nucleul. Matricea citoplasmatică este un alt termen pentru citosol.
O mare parte din această matrice celulară este compusă din apă, dar există multe lucruri dizolvate în ea. Există ioni, molecule organice mici și molecule mai mari, cum ar fi proteinele solubile în apă. Filamentele care cuprind citoscheletul se găsesc și în matricea citoplasmatică.
Concentrația de ioni din interiorul citosolului poate diferi foarte mult de cele din afara celulei. Acest lucru poate avea implicații fiziologice pentru organism. De exemplu, concentrația ionilor pozitivi de potasiu este mult mai mare, în timp ce concentrația ionilor negativi de sodiu este mult mai mică. Celula pompează ioni negativi de sodiu și clorură din celulă pentru a le împiedica să preia cantități excesive de apă.
Există foarte puțin calciu în citosol. Calciul este un mesager secundar obișnuit, care transmite semnale din exteriorul celulei către ținte intracelulare care transmit ele însele semnale către molecule, pentru a iniția sau a termina reacțiile. Legarea unui hormon de un receptor membranar celular este o modalitate prin care semnalizarea calciului poate fi activată.
Metabolismul celular important are loc în membranele celulare, în organele precum mitocondriile sau reticulul endoplasmatic (RE). Studiile cu drojdii arată însă că cea mai mare parte a metabolismului celulei are loc în citosol. În ea, moleculele mici sunt degradate sau sintetizate pentru a oferi elementele de bază pentru molecule mai mari, cunoscute sub numele de macromolecule. O proteină este un exemplu de macromoleculă, iar sinteza proteinelor are loc în matricea citoplasmatică.
Se pare că concentrația de molecule este foarte mare în citosol, ceea ce duce la un fenomen cunoscut sub numele de aglomerare macromoleculară. Aceasta înseamnă că o moleculă individuală are mai puțin spațiu pentru a-și desfășura reacția, crescând astfel concentrația relativă a altor molecule. Este posibil ca estimările ratelor de legare a proteinelor și ale reacțiilor chimice efectuate în teste biochimice experimentale să nu se aplice la ceea ce se întâmplă de fapt într-o celulă din cauza acestui efect de aglomerare.
Există niște complexe mari în matricea citoplasmatică. De exemplu, există proteazomi. Acestea sunt ansambluri mari de complexe proteice care degradează proteinele găsite în citosol. De asemenea, alte proteine cu funcții similare se unesc în complexe, astfel încât își pot trece produsul direct de la o enzimă la alta. Acest lucru face ca reacția generală să fie mai eficientă și este cunoscută sub numele de canalizare.