Wewnątrz organizmu rośliny metale ciężkie są unieruchamiane w pierwszej kolejności w ścianach komórkowych. Ulegają tam związaniu ze składnikami ściany, głównie poprzez reakcję z kwasem poligalakturonowym, a także związki fenolowe. Ściana komórkowa jednocześnie staje się mniej przepuszczalna dla roztworów wodnych. Kolejną barierą jest plazmolema, która kontroluje przepływ jonów dzięki obecności kanałów jonowych. Jony metali ciężkich, które dostały się do cytoplazmy są w niej kompartmentowane w wakuoli. W usuwaniu szkodliwych jonów z cytoplazmy uczestniczą peptydy nazywane fitochelatynami. Kompleksy polipeptyd-metal są transportowane do wakuoli i w niej gromadzone. Kompartmentacja w wakuoli zachodzi przede wszystkim w tkankach korzeni, części nadziemne mogą być w ten sposób całkowicie wolne od toksycznego wpływu jonów metali lub narażone na niego w mniejszym stopniu. Chociaż mechanizm ten pozwala uchronić metabolizm komórki roślinnej przed toksycznym działaniem jonów metali ciężkich, to skutkiem ubocznym jego działania może być