Le vescicole generate dall'endocitosi riversano il loro contenuto nei lisosomi, dove le idrolasi acide lisosomiali (lipasi acida lisosomiale, LAL) degradano le LDL; gli esteri del colesterolo sono idrolizzati in acidi grassi e colesterolo libero. Le ag-LDL possono essere idrolizzate direttamente in ambiente extracellulare per la secrezione degli enzimi lisosomiali; il fenomeno è stato indicato come "sinapsi lisosomiale". Il colesterolo libero può quindi seguire due distinte vie metaboliche. Nella prima, esso si localizza nella membrana plasmatica per essere ceduto alle HDL. Questa via di efflusso richiede la partecipazione di alcuni recettori: ABCA1, che cede il colesterolo alle apoA1 libere, oppure ABCG1 e SR-B1, che utilizzano come accettori le HDL; in questo modo è impedito che i macrofagi vengano sovraccaricati di colesterolo. In alternativa, il colesterolo libero può essere accumulato nella cellula in forma di esteri inerti. In questo caso il colesterolo libero entra nel reticolo endoplasmatico, nel quale viene riesterificato, ad opera dell'enzima Acil-coenzima A:colesterol-aciltransferasi‐1 (ACAT1), in esteri del colesterolo che vengono immagazzinati nel citoplasma come gocce lipidiche: dal loro accumulo si formano le "foam cells". Il colesterolo di deposito può essere parzialmente rimosso grazie all'intervento dell'enzima CEH (cholesteryl ester hydrolase) che idrolizza gli esteri del colesterolo in colesterolo libero, che può essere poi ceduto poi alle HDL.