Osmose is een proces waarbij sprake is van een netto diffusie van water door een semipermeabele wand (alleen water wordt doorgelaten).
Wanneer een oplosbare stof wordt toegevoegd aan water dan neemt de concentratie water in het mengsel af. Dus hoe hoger de concentratie van opgeloste stoffen, des te lager is de waterconcentratie.
Water diffundeert derhalve vanuit gebieden met een lage concentratie opgeloste stoffen (hoge waterconcentratie) naar een gebied met een hogere concentratie opgeloste stoffen (en dus lagere waterconcentratie). Ditzelfde proces vindt ook plaats over de (semipermeabele) celmembranen. Celmembranen zijn namelijk relatief ondoorlaatbaar voor de meeste opgeloste deeltjes maar wel goed doorlaatbaar voor water.

De relatie tussen mol en osmol
De concentratie van water in een oplossing is afhankelijk van het totaal aantal opgeloste deeltjes in deze oplossing. Om de totale concentratie van opgeloste stoffen te beschrijven, ongeacht hun exacte samenstelling, wordt gebruik gemaakt van de term osmol (osm). Osmolen beschrijven het totale aantal opgeloste deeltjes in een oplossing. Eën osmol staat gelijk aan 1 mol (6.02 x 1023) van de opgeloste deeltjes. De osmolariteit van een oplossing wordt uitgedrukt in osmol per liter (Osm/L).
Dit betekent dat een 1 liter water met hierin 1 mol glucose een concentratie heeft van 1 Osm/L. Wanneer een molecuul daarentegen in een oplossing dissocieert (uiteen valt) in meerdere delen, zal de osmolariteit toenemen. Als bijvoorbeeld natriumchloride (NaCl) wordt opgelost, valt het uit elkaar in natrium (Na+) en chloride (Cl). Een oplossing met 1 mol NaCl/L zal een osmolaire concentratie hebben van 2 Osm/L( 1 mol Na+ + 1 mol Cl = 2 mol opgeloste deeltjes). De term osmol verwijst dus naar het aantal osmotisch actieve deeltjes in de oplossing.
Vaak is de osmol een te grote eenheid om de osmotische activiteit van opgeloste stoffen in de lichaamsvloeistoffen te beschrijven. Hierom wordt doorgaans de term milli-osmol (mOsm ofwel 1/1000 osmol) gebruikt.
Osmotische druk.
De osmose van watermoleculen door een selectief permeabel membraan in het lichaam kan worden tegengewerkt door een druk in de tegenovergestelde richting uit te oefenen. De precieze hoeveelheid druk die nodig is om osmose tegen te werken, wordt de osmotische druk genoemd. Het is daarmee een indirecte meting van de waterconcentratie en opgeloste stoffen in een oplossing. Hoe hoger de osmotische druk van een oplossing des te lager de waterconcentratie en des te hoger de concentratie opgeloste deeltjes in de oplossing.