La difusión es el movimiento neto de moléculas a favor de gradiente de concentración. Este proceso permite que pequeñas moléculas como oxígeno y dióxido de carbono, atraviesen la membrana plasmática.
Moléculas polares como los azúcares, no pueden atravesar libremente la membrana lipídica.El agua también es polar, sin embargo, sus moléculas son lo suficientemente pequeñas para pasar libremente a través de la membrana. Este caso especial de movimiento de moléculas de agua a través de la membrana se denomina ósmosis.
Si una sustancia como la urea se agrega a uno de los lados de la membrana, no podrá difundir porque es grande y polar. Al ser polar, interactuará con otras moléculas polares como las del agua. Esta interacción reduce el número de moléculas de agua libres en el lado derecho del sistema y se generará un movimiento neto de moléculas de agua hacia la solución que contiene urea. Como consecuencia del desplazamiento de moléculas, asciende el nivel de la solución del lado derecho.
Las soluciones son isotónicas cuando presentan igual concentración osmótica. Sin embargo, las concentraciones osmóticas de las soluciones pueden no ser iguales, en ese caso, se llama hipertónica a áquella que presenta mayor concentración e hipotónica a áquella que presenta menor concentración.
La imagen muestra un movimiento de agua desde la solución hipotónica hacia la hipertónica.