經典的細胞焦亡通路在識別外源性和內源性病原體相關分子（PAMPs）或損傷相關分子（DAMPs）后被激活。兩個步驟介導 NLRP3 炎癥小體激活。在第一步中，PAMPs 或 DAMPs 與 TLRs 結合并激活 MyD88/NF-κB 信號通路，從而產生 pro-IL-1β/18。第二步集中在 caspase-1 激活和炎性小體組裝上。這一步驟通過激活 NF-κB 轉錄促進 NLRP3 基因的表達，并促進 NLRP3 蛋白的多種轉錄后改變。NLRP3 寡聚化和 ASC 募集裂解 pro-caspase-1 導致 caspase-1 自催化活化。重要的是，活化的 caspase-1 裂解 GSDMD 產生GSDMD-NT，形成質膜孔誘導 IL-1β/18 分泌。具體而言，NLRP3 炎癥小體組裝涉及三種特定機制。首先，細胞外 ATP 與 P2X7 受體結合并在細胞膜上形成孔隙，導致 K+ 外流和 NLRP3 活化。其次，顆粒狀或結晶狀激動劑導致溶酶體破裂，有助于 NLRP3 炎癥小體組裝的溶酶體蛋白酶 B 和 L 流出。在第三種模式下，mtDNA 和 TXNIP 刺激 ROS 的產生，進而激活 NLRP3 炎癥小體。在非經典細胞焦亡途徑中，革蘭氏陰性菌產生的 LPS 激活 caspase-4/5 (小鼠) 或 caspase-11 (人)，并刺激炎癥胱天蛋白酶的寡聚化和活化。這些活性胱天蛋白酶可以將 GSDMD 裂解為 GSDMD-NT 并產生膜孔，從而產生類似于經典細胞焦亡途徑的級聯反應。