Środowisko hipertoniczne to takie, w którym stężenie rozpuszczonej substancji roztworu jest większe niż stężenie rozpuszczonej substancji w porównywanych roztworach. Jeśli komórka znajduje się w hipertonicznym środowisku, komórka membrana działa, aby uzyskać równe stężenia po każdej stronie membrany.
Gdy komórka jest umieszczona w środowisku hipertonicznym, istnieją dwa sposoby, w których stężenie roztworu w komórce może być zrównoważone stężeniem roztworu na zewnątrz komórki. Jeżeli rozpuszczona substancja może przedostać się przez błonę komórkową, wówczas przemieszcza się z obszaru o wyższym stężeniu poza komórkę do obszaru o niższym stężeniu wewnątrz komórki, aż do osiągnięcia równowagi. Jeżeli rozpuszczona substancja nie może przedostać się przez błonę komórkową, wówczas woda przemieszcza się z wnętrza komórki na zewnątrz komórki, aż stężenia będą równe. Ten ruch wody powoduje kurczenie się komórki.
Jeśli komórka jest umieszczona w hipotonicznym środowisku, w którym stężenie rozpuszczonej substancji jest niższe, ruch rozpuszczonej substancji ulega odwróceniu. Ruch wody z zewnątrz komórki do wnętrza komórki, gdy jest umieszczony w hipotonicznym środowisku, zwykle powoduje pęcznienie komórki.
