Apoptozės keliai yra automatinės biologinės sistemos, kurias organizmas naudoja sunaikindamas genetiškai pažeistas ar pakeistas ląsteles per procesą, vadinamą užprogramuota ląstelių mirtimi. Kad įvykdytų apoptozę, o tai pažodžiui reiškia „nukritimą“, organizmas naudoja vieną iš dviejų žinomų apoptozės būdų: vidinį ir išorinį. Kai juos suaktyvina pažeista ląstelė, abu šie būdai naudoja fermentus, kad suardytų ląstelės baltymų struktūrą, išardydami ląstelę cheminiu lygiu. Naudodamas apoptozės būdus, organizmas gali atsikratyti pažeistų ląstelių prieš prasidedant nekrozei arba, kai kurių vėžio ląstelių atveju, prieš ląstelei išplitus, sukeldamas tolesnę žalą.
Vidinės apoptozės keliai gali būti laikomi ląstelės savęs naikinimo sistema. Vidinė apoptozė prasideda ląstelėje, kai ji fiziškai pažeidžiama arba patiria didelį stresą kokiu nors kitu būdu, pavyzdžiui, dėl hipoksijos ar ligos. Kai tai įvyksta, kai kurie paprastai stabilūs baltymai išsiskiria dėl pažeidimo, tampa nestabilūs ir sukelia apoptozės procesą, aktyvuodami ląstelės DNR genus, kurie sukuria apoptozės fermentus. Tada šie fermentai atakuoja ląstelės mitochondrijų DNR, visiškai ją sunaikindami ir išskirdami dar daugiau baltymų ir fermentų, kurie dar labiau ardo ląstelę. Be savo DNR ląstelė nebegali daugintis ar atlikti kitų funkcijų, išskyrus cheminį skaidymą.
Išoriniai apoptozės keliai aktyvuojami už ląstelės ribų, kai kitos organizmo sistemos nustato, kad ląstelė turi mirti, paprastai tam, kad atsirastų vieta naujoms ar kitokioms ląstelėms. Išorinę apoptozę galima sukelti dviem būdais: cheminiu aktyvavimu arba tam tikrais įtempiais, pavyzdžiui, radiacijos poveikiu. Cheminio aktyvinimo metu organizmas išskiria cheminius junginius, kurie prisijungia prie ląstelės, naudodamas ląstelės sienelės receptorius, vadinamus „mirties receptoriais“. Šių receptorių aktyvacija sukelia ląstelės vidinį apoptozės procesą, kad ląstelė sunaikintų. Esant su stresu susijusiai išorinei apoptozei, spinduliuotė ir cheminės medžiagos, pvz., naudojamos tam tikrų vėžio formų gydymui, daro mitochondrijų DNR pralaidią, todėl apoptozės kelio baltymai ir fermentai išsiskiria, sunaikindami ląstelę.
Nors apoptozės keliai sukurti taip, kad būtų naudingi organizmui, kai kurie kiti organizmai, pavyzdžiui, virusai, prisitaikė jais pasinaudoti. Daugelis virusų gali įsiskverbti į ląstelę ir tada deaktyvuoti ląstelės vidinius apoptozės kelius, kol jie dauginasi ląstelės viduje, saugiai paslėpti nuo organizmo imuninės sistemos. Kiti virusai, pavyzdžiui, ŽIV, gali sukurti cheminių medžiagų, kurios susilpnina arba sukelia apoptozę imuninės sistemos ląstelėse, taip jas sunaikindamos ir neleisdamos kovoti su virusu.