L'equilibrio di Gibbs-Donnan si riferisce al comportamento che le particelle caricate mostrano quando sono vicine a una membrana semipermeabile. Nello specifico, spiega come bilanciare le forze elettrostatiche e osmotiche per ristabilire l'equilibrio. Per aiutare con queste relazioni, l'equilibrio di Gibbs-Donnan assegna i fattori a diverse molecole. Questi valori variano a seconda che siano assegnati ad un anione caricato negativamente o a un catione positivo. I valori sono leggermente più alti per gli anioni.
Conosciuto anche come effetto Gibbs-Donnan, questo equilibrio prende il nome da Josiah Willard Gibbs, un fisico, e Frederick Donnan, un chimico. Questa equazione si riferisce a una concentrazione su entrambi i lati di una membrana semipermeabile. Poiché queste sono particelle cariche, c'è un gradiente di concentrazione e un gradiente elettrostatico.
Perché questo equilibrio abbia effetto, deve esserci una distribuzione impari della carica di ioni impermeabili attraverso la membrana. Un esempio dell'equilibrio di Gibbs-Donnan è quando un fluido anionico viene introdotto in una molecola contenente un anione e un catione. Entrambi i gradienti reagirebbero per bilanciare le nuove molecole e ripristinare l'equilibrio. Un metodo per osservare questa reazione sarebbe quello di posizionare una miscela in compartimenti intravascolari e interstiziali. All'interno del corpo umano, questo equilibrio è responsabile del potenziale negativo della membrana a riposo.