מנגנון גולגי או מתחם גולגי הוא אחד המבנים הממוקמים בתוך תאים, הן בעלי חיים והן צמחים. מדובר בקליטה, פיתוח, אחסון ושחרור חלבונים שלאחר מכן, דרך תאי מערכת העצבים (האחראית על הפרשת חומרים), או דרך המערכת האנדוקרינית (ייצור הורמונים).
שקיות שטוחות מוערמות קטנות שנוצרו על ידי ממברנות בתוך הציטופלזמה (נוזל דמוי ג'לטין) של התא. קומפלקס גולגי מייצר חלבונים ומולקולות ליפידים (שומן) לשימוש בכל מקום בתוך ומחוץ לתא. מתחם גולגי הוא אברון תאית. נקרא גם מנגנון גולגי וגוף גולגי.
לאחר הפקת החלבונים הם עוזבים את הרטיקולום האנדופלזמי המחוספס או החלק ועוברים ישירות למנגנון גולגי, הנמצא ליד גרעין התא. שם הם בסופו של דבר מתהווים בסוגיהם השונים, תוך שהם עוברים דרך בורות הטנקים כביכול, שהם שקיות שטוחות ומוקפות בקרומים, מוערמים זה על גבי זה.
לאחר מכן ניתן לומר שתפקידו של מנגנון גולגי הוא גליקוזילציה של חלבונים ושומנים, בנוסף להפצת הליזוזומים והפרוקסיזומים (שלפוחית הפרשת חומרים).
גליקוזילציה או תהליך ביוכימי זה נחקר והוסבר ביסודיות על ידי סנטיאגו רמון אי קגאל, ומאוחר יותר על ידי קמילו גולגי, שממנו הוא חייב את שמו. שני המדענים זכו בפרס נובל לרפואה בשנת 1906.
הפונקציות של מנגנון גולגי כוללות ייצור האקרוסום שהוא חלק מהזרע והתפתחות הליזוזומים הראשוניים; פיתוח קרום הפלזמה; הפרשת תאים; ושינוי החומרים המסונתזים על ידי הרטיקולום האנדופלזמי הגס. באופן כללי, ניתן לומר כי מנגנון גולגי משנה ומפיץ את מקרומולקולות המסונתזות על ידי התא.
מנגנון גולגי מחולק על פי תפקידו לשלושה אזורים:
אזור סיס-גולגי או אזור פנימי: ליד הרטיקולום, ממנו הוא מקבל את שלפוחיות המעבר המשמשות תחבורה לחלבונים לחלק החיצוני של המכשיר.
אזור מדיאלי: זהו אזור מעבר.
אזור טרנס גולגי או אזור חיצוני: הוא אזור ההתבגרות. זה כל כך קרוב לקרום הפלזמה, שיש להם הרכב דומה.
השלפוחית היוצאת מזריקת הרשת ואז נכנסת לאזור סיס-גולגי, שם הם מתמזגים וחוצים את כל הדיקטיוזומים (שקיות מוערמות או ערימות גולגי) עד שהם מגיעים לטרנס-גולגי. שם הם מוכנים - אומרים ארוזים - ומופצים לפי המקרה. בכל אזור, שלפוחיות אלה שונו על ידי אנזימים שהעניקו להן אופי מסוים. עכשיו הם יוצאים.