Równowaga Gibbs-Donnana odnosi się do zachowania, które naładowane cząstki wykazują, gdy znajdują się w pobliżu półprzepuszczalnej membrany. W szczególności wyjaśnia, w jaki sposób siły elektrostatyczne i osmotyczne równoważą się, aby przywrócić równowagę. Aby pomóc w tych związkach, równowaga Gibbs-Donnana przypisuje czynniki różnym cząsteczkom. Wartości te różnią się w zależności od tego, czy są one przypisane do ujemnie naładowanego anionu czy dodatniego kationu. Wartości są nieco wyższe dla anionów.
Nazywany także efektem Gibbs-Donnana, ta równowaga pochodzi od Josiaha Willarda Gibbsa, fizyka i Fredericka Donnana, chemika. To równanie odnosi się do stężenia po obu stronach półprzepuszczalnej membrany. Ponieważ są to naładowane cząstki, istnieje gradient stężenia i gradient elektrostatyczny.
Aby ta równowaga mogła zadziałać, musi istnieć nierówny rozkład ładunków nieprzepuszczalnych jonów w membranie. Przykładem równowagi Gibbs-Donnana jest sytuacja, w której płyn anionowy jest wprowadzany do cząsteczki zawierającej anion i kation. Oba gradienty zareagowałyby na zrównoważenie nowych cząsteczek i przywrócenie równowagi. Jedną z metod obserwacji tej reakcji byłoby umieszczenie mieszaniny w przedziałach wewnątrznaczyniowych i śródmiąższowych. Wewnątrz ludzkiego ciała ta równowaga odpowiada za potencjał spoczynkowej błony spoczynkowej.
