Комплекс Гольджи представляет собой стопку плоских дисковидных цистерн и связанную с ними систему пузырьков. В комплексе Гольджи выделяют два полюса. Полюс, расположенный ближе к ядру клетки, принимает вещества, синтезированные в ЭПС. Сюда поступают мембранные пузырьки, которые отделились от ЭПС, и происходит их слияние с цистернами аппарата Гольджи. Вещества, поступившие в комплекс Гольджи, перемещаются по цистернам к противоположному полюсу, обращенному к цитоплазматической мембране. При этом они претерпевают различные биохимические превращения.
В цистернах полюса, обращенного к плазмалемме, происходит разделение и сортировка молекул по химическому составу и назначению. Далее вещества упаковываются в мембранные пузырьки, которые отделяются от цистерн аппарата Гольджи. Внутреннее содержимое этих пузырьков выводится из клетки путем экзоцитоза, а их мембраны включаются в состав плазмалеммы. Так происходит секреция клеткой различных веществ во внеклеточную среду и обновление цитоплазматической мембраны. Кроме того, из некоторых пузырьков комплекса Гольджи формируются лизосомы и вакуоли.