Tế bào kiểm soát sự thẩm thấu thông qua tính thấm có chọn lọc. Tính thấm có chọn lọc là quá trình mà chỉ một số phân tử nhất định mới có thể đi vào hoặc rời khỏi màng tế bào.
Sự thẩm thấu là một kiểu khuếch tán trong đó nước đi từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp hơn trong tế bào qua màng bán thấm. Sự thẩm thấu có thể được mô tả là sự khuếch tán của nước từ một khu vực có nồng độ chất tan thấp đến một khu vực có nồng độ chất tan cao. Nước sẽ di chuyển qua màng nếu có gradient thẩm thấu. Gradient thẩm thấu là hiệu số giữa nồng độ chất tan ở hai bên của màng bán thấm. Chất hòa tan tồn tại ở hai trạng thái:- Ưu trương: nồng độ cao hơn
- Hypotonic: nồng độ thấp hơn
Ở trạng thái ưu trương, có nhiều chất tan hơn và ít nước hơn. Trạng thái nhược trương chứa nhiều nước hơn và ít chất tan hơn. Nếu có trạng thái cân bằng, nghĩa là nồng độ các chất tan như nhau ở cả bên trong và bên ngoài tế bào thì tế bào là đẳng trương. Trong trường hợp này, không có gradien thẩm thấu và nước không di chuyển theo bất kỳ hướng cụ thể nào. Trong thẩm thấu, sự chuyển động của nước xảy ra từ nhược trương sang ưu trương.
Nếu có quá nhiều nước chảy vào tế bào, tế bào có thể bị ly giải hoặc vỡ. Áp suất tác dụng lên thành tế bào tại điểm ly giải được gọi là áp suất thẩm thấu.