Osmose is de netto diffusie van water door een membraan die water doorlaat maar de opgeloste stoffen niet, van de oplossing waar water het meest geconcentreerd is (minder opgeloste stof) naar die waar het dat het minst is. Zij wordt beschreven met de waterpotentiaal , de chemische potentiaal van water uitgedrukt als een druk, nul voor zuiver water bij atmosferische druk:
waarin , de osmotische potentiaal, daalt met de totale concentratie opgeloste stof (in osmol per liter, de wet van van ’t Hoff) en , de drukpotentiaal, de hydrostatische druk boven de atmosferische is. Water gaat van hogere naar lagere . Bij is : een oplossing van heeft . Een oplossing is isotoon ten opzichte van een cel wanneer er netto geen water beweegt, hypotoon wanneer er water binnenkomt, hypertoon wanneer er water vertrekt.
Voorbeelden
Voorbeeld 7.7 (Een rode cel in drie oplossingen)
Plasma is : aan beide zijden, geen netto stroom. In zuiver water () neemt de cel, die binnen op zit, water op tot haar membraan, die maar enkele procenten kan rekken, scheurt. In zout van verliest zij water tot haar binnenkant even geconcentreerd is, bij de helft van haar volume. Een plantencel in zuiver water barst niet: naarmate er water binnenkomt wordt de wand gerekt en stijgt tot , is de waterpotentiaal binnen nul, en stopt de stroom met de cel turgescent bij .