Thẩm thấu là một kiểu khuếch tán cụ thể trong đó nước vượt qua màng bán thấm đến một khu vực có nồng độ chất tan lớn hơn, trong khi sự khuếch tán tiêu chuẩn thường cho phép chuyển động tự do của cả chất tan và dung môi về phía cân bằng.
Khi nước hòa tan một chất khác, đó là do các phân tử nước phân cực và chất tan hút nhau. Mỗi nguyên tử, ion hoặc phân tử chất tan có điện tích trong ít nhất một vùng thu hút phía này hoặc phía khác của phân tử nước. Như vậy, càng nhiều phân tử nước càng tốt có xu hướng tụ tập xung quanh từng hạt dung môi. Trong nước lỏng, tất cả các phân tử chuyển động không đổi, ngẫu nhiên xung quanh nhau. Tuy nhiên, do lực hút, các phân tử nước có xu hướng di chuyển về phía các phần tử chất tan nhiều hơn so với các phần tử ra khỏi chúng, và các phần tử chất tan có nhiều khả năng di chuyển về phía các phân tử nước hơn các phần tử khác của dung môi. Chuyển động ròng này dần dần dẫn đến sự phân bố đều của chất tan. Trong quá trình thẩm thấu, chỉ các phân tử nước mới có thể di chuyển để cân bằng nồng độ.
