Il mesosoma è un'invaginazione della membrana citoplasmatica di notevoli dimensioni, di forma irregolare. I mesosomi sono abbondanti e voluminosi soprattutto nei batteri gram-positivi.
I mesosomi svolgono molte delle funzioni della membrana citoplasmatica:
* mesosomi settali: intervengono nella divisione cellulare e tengono legato il cromosoma batterico facilitando la separazione dei due filamenti di DNA e la produzione del setto trasverso (che appare nel processo di divisione della cellula in due cellule figlie)
* mesosomi respiratori: contengono la maggior parte dei citocromi e degli enzimi respiratori
* mesosomi biosintetici: contengono enzimi che intervengono nella sintesi dei componenti della parete.
* mesosomi fotosintetici
* mesosomi sporali: essenziali per la formazione dell' endospora