Endozomal bölümde yer alan sitozolik reseptörler bakterilerin patternlerini ve virüslerin nükleik asitlerini tanır. NLR (NOD-like receptors) ve RIG-1 (Retinoic acid-inducible gene I), MDA5 (Melanoma differentiation-associated gene 5) ve DAI (DNA-dependent activator of IFN-regulatory factors) intraselüler PRR reseptörlerinden bazılarıdır. NLR'in içinde NOD (nucleotid -binding oligomerization domain) ve karboksil ucunda leucine-rich repeat domain vardır. NLR'nin amino ucunda üç domainden biri bulunur ve bu özelliğine göre CARD (caspase-recruitment domain) bulunanlar NOD alt ailesine, pyrin domain bulunduranlar NALP alt ailesine veya BIR domain bulunduranlar ise NAIP alt ailesine ayrılır. N-terminal domain farklı sinyal yolakları ile ilişkilidir ve bu da aile üyelerinin fonksiyon özelliklerini belirler.
NOD alt ailesinde yer alan proteinler (NOD1 ve NOD2), farklı peptidoglikan parçlarını tanımalarına rağmen özellikle bakterilerin peptidoglikan yapılarını hisseder. NOD1 ve NOD2 tarafından bakteri peptidoglikanlarının hissedilmesi pro-inflamatuar sitokin ve kemokinlerin üretimini tetikler ve böylece nötrofillerin enfeksiyon bölgesine gelmesi sağlanır. Ek olarak NOD proteinleri kazanılmış bağışıklığın başlamasına da katkıda bulunur. NOD2'de mutasyon olması Crohn hastalığının patogenezini etkiler. NOD2, Paneth hücreleri (ince bağırsakta yer alan) tarafından üretilen defensin adı verilen antimikrobiyal peptidlerin üretimi içinde gereklidir ve NOD proteinleri muhtemelen diğer hücrelerin de antimirobiyal tepki vermesini sağlar.
NALP alt ailesi IL-1 ailesinin üyesi olan IL-1β, IL-18 ve IL-33 gibi sitokinlerin enflamatuar yanıtını başlatır. Bu sitokinler, inaktif prekürsör olarak sentezlenir ve daha sonra kaspaz pro-enflamatuarlar (caspase 1, caspase 4 ve caspase 5) ile kesilir. Caspase'ler multisubunit kompleks yani inflammasome adı verilen yapıda aktive edilir. Çeşitli inflammasome vardır, bunların bir kısmı bakteri enfeksiyonunda bilinmeyen bir şekilde aktive olur. IL-1β üretimi iki değişik sinyalle düzenlenir; TLR ve inflammasome aracılığıyla olan sinyaller.
Virüs enfeksiyonlarının intraselüler olarak tanınması iki tip virüs nükleik asid sensörü ile olur. Sitozoldeki Virüs RNA'sı, RIG-1 (RNA helicaase family protein) ve MDA5 tarafından tanınmaktadır. Buna karşın virüs DNA'sı DAI tarafından tanınır. RIG-I ve MDA5 farklı virüs RNA tiplerini (tek zincirli RNA ve çift zincirli RNA) tanır. Virüs RNA'sında bulunan bazı özellikler konağın RNA'sından ayrıd edilmesini sağlar. RIG-I ve MDA5 uyarıldığında tip I interferon (IFN-α ve IFN-β) salgılanır ve bu şekilde antiviral bağışıklık başlar.