Der Golgi-Apparat ist ein wichtiges Organell bei der Exozytose. Er besteht aus einem Stapel von flachen membranumschlossenen Zisternen, an dem man zwei Seiten unterscheiden kann: Die cis-Seite des Golgi-Apparats ist zum ER hin orientiert, die trans-Seite zur Plasmamembran.
Auf der cis-Seite kommen Proteine in Form von Vesikeln vom ER an. Sie wandern dann in neuen Transportvesikeln durch den Zisternenstapel, wobei sie unterschiedlich modifiziert werden. Im trans-Golgi-Netzwerk erfolgt dann die Sortierung:
Zunächst einmal besteht die Möglichkeit eines stetigen Transports an die Zelloberfläche (konstitutive Sekretion). Dies geschieht zum Beispiel mit der Extrazellulärmatrix von Bindegewebszellen.

Eine weite Möglichkeit, die im Golgi-Apparat möglich ist, ist die regulierte Sekretion, wie sie bei Drüsen vorkommt. Die zu sezernierenden Proteine aggregieren zu größeren Komplexen und werden in sekretorischen Vesikeln gespeichert. Ihr Verschmelzen mit der Plasmamembran erfolgt aber erst nach einem Stimulus von außen, der entweder hormonal oder neuronal sein kann.
Der Golgi-Apparat kann Proteine auch zu Lysosomen transportieren. Dies betrifft die MHC-II-Proteine in Zellen des Immunsystems: Diese reagieren in Endosomen mit aufgenommenen Antigenen und werden dann zur Antigenpräsentation an die Plasmamembran transportiert.