Når nøytrofiler forlater blodet, migrerer de til vev og betennelsessteder hvor de utfører sine funksjoner. De er spesielt effektive ved fagocytose, som innebærer å oppsluke og fordøye fremmede partikler, bakterier og skadede celler. Nøytrofiler frigjør også ulike antimikrobielle stoffer og cytokiner som hjelper til med å drepe patogener og regulere den inflammatoriske responsen.
Etter at nøytrofiler har fullført oppdraget, gjennomgår de vanligvis apoptose (programmert celledød) og fjernes fra kroppen av makrofager, en annen type hvite blodlegemer. Levetiden til nøytrofiler er derfor relativt kort, og varer bare fra noen timer til noen få dager. Imidlertid sikrer deres raske omsetning og konstante påfyll fra benmargen at kroppen har en kontinuerlig tilførsel av friske nøytrofiler for å bekjempe infeksjon og opprettholde immunovervåking.