Medii hipertonice și hipotonice
Celulele au membrane permeabile la difuzia apei, dar care nu permit trecerea sărurilor. Astfel, numai apa se poate difuza. Această difuzie a apei pe o membrană semipermeabilă se numește osmoză. Membrana permite celulei să aleagă, prin intermediul receptorilor și canalelor, lucrurile pe care le va lăsa și permite celulei să se țină pe numeroasele substanțe vitale care sunt dizolvate în citoplasma sa.

Cu toate acestea, această situație face celula foarte sensibilă la concentrația de apă liberă din mediul său. Dacă soluția din jur și concentrațiile de apă nu sunt în echilibru cu concentrațiile celulelor citosolului, atunci apa liberă va începe să se difuzeze în sau în afara celulei.
Dacă o celulă întâlnește o hipotonă mediu, (cum ar fi apa pură de exemplu), apa se va difuza în celulă și celula va începe să se umfle. Desigur, acest lucru poate duce la o explozie de fel. Multe bacterii au pereți celulari care îi protejează de asemenea ruptura osmotica (sau liză osmotică) oferind o limită rigidă celulei de umflare. Acest lucru are ca rezultat o contrapresiune la presiunea apei difuze. Cantitatea de contrapresiune necesară pentru a opri difuzia apei se numește presiune osmotica.