También llamados melanosomas; son orgánulos que contienen melanina, el pigmento absorbente de luz más común en el reino animal. Las células que producen melanosomas se denominan melanocitos, mientras que las células que simplemente han ingerido los melanosomas se denominan melanofagos.
Los melanosomas están delimitados por una membrana lipídida y son generalmente esféricos o alargados. Su forma es constante para un tipo dado de especie y célula. Tienen una ultraestructura característica en la microscopia electrónica, que varía según la madurez del melanosoma. Antes de que contenga los suficientes pigmentos para ser visto por el microscopio óptico se conoce como pre-melanosoma.
En algunos melanocitos, los melanosomas permanecen estáticos dentro de la célula. En otros tipos de melanocitos, la célula puede extender su superficie con seudópodos largos, llevando los melanosomas lejos del centro de la célula y aumentando la eficacia de la célula en la absorción de luz absorbente.
Por ejemplo, esto sucede lentamente en los melanocitos cutáneos en respuesta a la luz ultravioleta, a la vez que la producción de nuevos melanosomas y de la donación creciente de melanosomas a los queratinocitos adyacentes, las células normales de la superficie de la piel. Estos cambios son colectivamente responsables del bronceado después de la exposición a la luz del sol o a los rayos ultravioletas.