Trong quá trình thẩm thấu, các phân tử nước di chuyển từ khu vực có ít phân tử chất tan hơn đến khu vực có nhiều phân tử hơn. Dung dịch trước đây được gọi là nhược trương và dung dịch sau được gọi là ưu trương.
Sự thẩm thấu là sự di chuyển của nước qua màng bán thấm. Trong trường hợp sinh học, nó là một màng tế bào. Sự thẩm thấu diễn ra khi các dung dịch có nồng độ chất tan khác nhau. Dung dịch là dung môi, trong trường hợp này là nước, có bổ sung chất hòa tan hoặc bất kỳ chất nào có thể hòa tan trong nước. Đường và muối là những ví dụ về chất tan. Nếu hai dung dịch có nồng độ chất tan bằng nhau, chúng được gọi là đẳng trương và không xảy ra hiện tượng thẩm thấu.Sự chuyển động của nước đối với một dung dịch ưu trương có thể được chứng minh nếu các tế bào thực vật được đặt trong một dung dịch đường hoặc muối đậm đặc. Các tế bào thực vật co lại khi nước di chuyển đến dung dịch có nhiều chất hòa tan hơn, chẳng hạn như đường hoặc muối. Một ví dụ quan trọng về sự thẩm thấu đối với sự sống của con người là sự di chuyển của nước qua thành tế bào của hồng cầu. Nếu nước cất được đưa vào dòng máu, nó sẽ tạo ra một dung dịch nhược trương. Nước chảy vào các tế bào máu, chúng sẽ phồng lên và có khả năng vỡ ra. Ngược lại, các tế bào thực vật được đặt trong nước cất không bị vỡ ra nhờ có thành tế bào cứng.