Das Zytoplasma (Zellleib) jeder Zelle besteht zu einem bestimmten Anteil aus Flüssigkeit, die sich insbesondere aus Wasser und darin gelösten Nährstoffen zusammensetzt. Diese Substanz wird als intrazelluläre Flüssigkeit bezeichnet.
Die Zellmembran, die das Zytoplasma umgibt, trennt die intrazelluläre Flüssigkeit von der Körperflüssigkeit, der extrazellulären Flüssigkeit, die die Zelle umgibt. In beiden Flüssigkeiten ist jeweils eine bestimmte Anzahl von Nährstoffen in Form von Molekülen enthalten.
Steigt oder fällt die Anzahl der Moleküle in jeweils einer Flüssigkeit über den Normalwert, findet ein Stoffaustausch statt, der als Diffusion bezeichnet wird. Die Moleküle der beiden Flüssigkeiten diffundieren so lange, bis der Normalwert wieder erreicht ist. Diffusion ist also, kurz gesagt, die Wanderung von Teilchen vom Ort der höheren Konzentration zum Ort der niederen Konzentration.
Dieses geschieht immer in dieser Richtung, weil die Teile, die ständig in Bewegung sind, im Ort der niedrigeren Konzentration nicht so häufig mit anderen Teilchen zusammenstoßen. Der Bewegungsvorgang wird als Brownsche Molekularbewegung bezeichnet, benannt nach dem englischen Botaniker Brown, der bei Untersuchungen am Mikroskop herausfand, dass Blütenpollen im Wasser ständig in Bewegung waren. Im Vergleich zu anderen Transportprozessen ist die Diffusion relativ langsam.
Erfolgt der Stoffaustausch durch eine Membran, die zwar die Flüssigkeit (also das Lösungsmittel), aber nicht die Nährstoffe durchlässt (semipermeale Membran), so spricht man von Osmose. Die Flüssigkeit diffundiert so lange vom Ort der niedrigeren Molekülkonzentration durch die Membran zu dem Ort, an dem eine hohe Konzentration von Molekülen herrscht, bis der Molekülgehalt wieder seinen normalen Wert erreicht hat (Konzentrationsgefälle).
Der Druck in der nun wieder normal konzentrierten Flüssigkeit steigt infolge der erhöhten Flüssigkeitsansammlung an. Er wird als osmotischer Druck bezeichnet.
