L'equilibrio osmotico è il termine usato per indicare che la concentrazione di un soluto in acqua è la stessa su entrambi i lati di una membrana semi-permeabile. Mentre l'acqua passa ancora attraverso la membrana, c'è nessun guadagno o perdita su entrambi i lati.
L'osmosi è il processo attraverso il quale l'acqua si muove attraverso una membrana che non consente a particelle più grandi delle molecole d'acqua di passare a causa delle diverse concentrazioni di soluto su entrambi i lati della membrana. È la diffusione causata dalla pressione osmotica. L'acqua si muove dal lato che ha una concentrazione di soluto inferiore verso il lato che ha una maggiore concentrazione di soluto. Ciò avviene indipendentemente dalla quantità di acqua su entrambi i lati e può provocare un lato della membrana con un volume d'acqua maggiore.
Quando le soluzioni su entrambi i lati della membrana hanno raggiunto l'equilibrio osmotico sono soluzioni isotoniche. Fino a quando non sono in equilibrio, la soluzione con la più alta concentrazione di soluto è detta ipertonica e quella con la più bassa concentrazione di soluto è chiamata ipotonica. Il processo fondamentale dell'osmosi è la ragione per cui le diverse soluzioni causano la disidratazione e perché mangiare cibi salati provoca sete. L'alta concentrazione di molecole di sale attinge l'acqua dalle cellule del corpo.