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식세포(食細胞, 영어: phagocyte)는 유해한 이물질, 세균, 죽었거나 죽어가는 세포를 섭취하여 신체를 보호하는 세포이다. 식세포는 감염에 대항하며 이후의 면역 과정에 필수적이다. 식세포는 동물계 전체에서 중요하며 특히 척추동물에서 고도로 발달되어 왔다. 사람의 혈액 1리터에는 약 60억 개의 식세포가 포함되어 있다. 식세포는 1882년에 엘리 메치니코프가 불가사리 유생을 연구하는 중에 발견되었다. 식세포는 많은 종에 존재한다. 일부 아메바는 대식세포처럼 행동하는데 이는 식세포가 생명의 진화 과정의 초기에 출현했음을 시사한다.

사람이나 다른 동물의 식세포는 '전문적'인 식세포와 '비전문적'인 식세포로 나뉘는데, 이 분류의 기준은 식세포가 얼마나 효율적으로 식작용을 하는지이다. 전문 식세포는 호중구, 단핵구, 대식세포, 비만세포, 수지상세포와 같은 많은 종류의 백혈구를 포함한다. 전문 식세포와 비전문 식세포 사이의 중요한 차이점은, 전문 식세포는 세균과 같은 일반적으로 우리 몸에서 발견되지 않는 유해한 물질을 감지하는 수용체라는 분자를 자신의 세포 표면에 발현한다는 점이다. 식세포는 감염과 맞서 싸우고, 이미 죽었거나 수명이 다해 죽어가는 중인 세포들을 제거하여 건강한 조직을 유지하는 데에 중요하다.