Komórki kontrolują osmozę poprzez selektywną przepuszczalność. Selektywna przepuszczalność to proces, w którym tylko niektóre cząsteczki mogą wejść lub opuścić błonę komórkową.
Osmoza jest rodzajem dyfuzji, w której woda przechodzi z obszaru o wysokim stężeniu do jednego z niższych stężeń w komórce przez półprzepuszczalną membranę. Osmozę można opisać jako dyfuzję wody z obszaru o niskim stężeniu substancji rozpuszczonej do stężenia o dużym stężeniu substancji rozpuszczonej.
Woda przepłynie przez błonę, jeśli występuje gradient osmotyczny. Gradient osmotyczny jest różnicą pomiędzy stężeniem substancji rozpuszczonej po każdej stronie półprzepuszczalnej membrany. Soluty istnieją w dwóch stanach:
- Hipertoniczny: wyższa koncentracja
- Hipotoniczne: niższa koncentracja
W stanie hipertonicznym występuje więcej substancji rozpuszczonej i mniej wody. Stany hipotoniczne zawierają więcej wody i mniej substancji rozpuszczonej. Jeśli istnieje równowaga, oznaczająca, że stężenie substancji rozpuszczonych jest takie samo zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki, komórka jest izotoniczna. W takim przypadku nie ma gradientu osmotycznego, a woda nie porusza się w żadnym określonym kierunku. W osmozie ruch wody zachodzi od hipotonicznego do hipertonicznego.
Jeżeli nadmiar wody wpadnie do komórki, komórka może doznać lizy lub pęknięcia. Nacisk wywierany na ściany komórkowe w punkcie lizy nazywany jest ciśnieniem osmotycznym.