大约60%到95%的生物体重量来自于水。因此，保持细胞内适当的水分平衡至关重要。渗透是水在半透膜上的运动，如细胞的质膜。在生物体中，水作为一种溶剂起着至关重要的作用——一种能溶解其它分子的分子。

扩散与渗透

扩散和渗透都是一种无需额外能量的被动运输。扩散是溶解在液体（溶剂）中的物质（溶质）从高浓度区向低浓度区的转移。如果膜对溶质具有渗透性，扩散也可能发生在膜上。阻碍特定溶质通过的膜是半透膜。当半透膜阻止溶质流动时，溶剂自由移动，这一过程称为渗透。

机制

当半透膜一侧的溶质多于另一侧时，就会发生渗透作用。水与溶质的比率叫做渗透压。在渗透过程中，水从低渗透压的侧流（相对于溶质的更多的水）流向具有高渗透压的一侧（相对于溶质的水较少），直到两侧的渗透压大致相等。例如，如果细胞内的溶质浓度比外部高，那么被半透膜包围的细胞中就有水流入。

细胞渗透不平衡

当渗透平衡被破坏时，细胞会膨胀或收缩。渗透不平衡和预防危险后果的潜在机制将在随后的章节中进一步讨论。