Ở cấp độ tế bào, thẩm thấu là quá trình các hạt khuếch tán qua màng bán thấm từ nơi có nồng độ thấp hơn đến nơi có nồng độ cao hơn. Dung dịch ít đậm đặc hơn được gọi là nhược trương, trong khi dung dịch cao hơn dung dịch đậm đặc được gọi là chất ưu trương. Isotonic đề cập đến một giải pháp cân bằng.
Khi các tế bào máu được đặt vào một dung dịch nước mặn giảm trương lực, chất lỏng chảy từ dung dịch này vào các tế bào máu, làm cho các tế bào máu sưng lên và vỡ ra. Nếu dung dịch nước muối có tính ưu trương, thì chất lỏng chảy từ tế bào vào dung dịch nước, làm cho tế bào máu co lại. Dung dịch nước muối đẳng trương cho phép chất lỏng chảy đều giữa các tế bào máu và dung dịch nước, đồng thời các tế bào máu duy trì kích thước bình thường.
Sự thẩm thấu là một hình thức vận chuyển thụ động, là một hình thức khuếch tán. Sự khuếch tán không yêu cầu tế bào sử dụng bất kỳ năng lượng nào ngoài nhiệt năng. Vận chuyển thụ động là tự phát và được quyết định bởi tính thấm của màng tế bào. Nước có thể dễ dàng đi qua tất cả các loại màng tế bào.Một số phân tử chỉ có thể được vận chuyển thông qua sự khuếch tán được tạo điều kiện. Các protein vận chuyển hỗ trợ các phân tử quá lớn đi qua màng theo cách này. Các protein này mở ra các kênh đặc biệt và thay đổi hình dạng của các phân tử để chúng có thể phù hợp với các kênh đó.
