Cân bằng Gibbs-Donnan đề cập đến hành vi mà các hạt mang điện thể hiện khi chúng ở gần màng bán thấm. Cụ thể, nó giải thích cách lực tĩnh điện và lực thẩm thấu cân bằng để khôi phục trạng thái cân bằng. Để giúp cho các mối quan hệ này, cân bằng Gibbs-Donnan chỉ định các yếu tố cho các phân tử khác nhau. Các giá trị này khác nhau tùy thuộc vào việc chúng được gán cho anion tích điện âm hay cation dương. Các giá trị cao hơn một chút đối với các anion.
Còn được gọi là hiệu ứng Gibbs-Donnan, trạng thái cân bằng này được đặt theo tên của Josiah Willard Gibbs, một nhà vật lý và Frederick Donnan, một nhà hóa học. Phương trình này đề cập đến nồng độ trên cả hai mặt của màng bán thấm. Vì đây là các hạt mang điện nên có một gradient nồng độ và một gradient tĩnh điện.
Để cân bằng này có hiệu lực, cần có sự phân bố điện tích không đều của các ion không thấm qua màng. Một ví dụ về cân bằng Gibbs-Donnan là khi chất lỏng anion được đưa vào phân tử có chứa anion và cation. Cả hai gradient sẽ phản ứng để cân bằng các phân tử mới và khôi phục trạng thái cân bằng. Một phương pháp để quan sát phản ứng này là đặt một hỗn hợp vào các khoang nội mạch và kẽ. Trong cơ thể con người, trạng thái cân bằng này là nguyên nhân tạo ra điện thế màng nghỉ tiêu cực.
