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Los peroxisomas, llamados originalmente microsomas, son pequeñas vesículas entre 0,15 a 1,5 m delimitadas por una membrana sencilla que usualmente contienen una fina matriz granular. Estas organelas están presentes en todas las células eucariontes.
Estas vesículas en su matriz contienen enzimas (oxidasas) relacionadas con diversas vías metabólicas oxidativas (aminoácidos, ácido úrico). Como producto secundario de sus procesos proporcionan un sustrato delimitado para reacciones en las cuales se genera peróxido de hidrógeno (H2O2), cuya acumulación en la célula puede resultar perjudicial, debido a su alta capacidad oxidativa inespecífica. Por ello, en los peroxisomas está presente otra enzima, la catalasa, que se encarga de catalizar la ruptura de H2O2 dando como resultado oxigeno molecular más agua.
Esta organela realiza una función importante en los procesos de fotorrespiración de algunas plantas.