Osmose wordt veroorzaakt door het verschil in concentratie van opgeloste stoffen (zoals zouten of suikers) aan beide zijden van een semipermeabel membraan. Een semipermeabel membraan is een membraan dat wel water doorlaat, maar niet de opgeloste stoffen. Als er aan één kant van het membraan meer opgeloste stoffen zijn dan aan de andere kant, ontstaat er een verschil in de chemische potentiaal van water tussen de twee zijden van het membraan. Dit zorgt ervoor dat watermoleculen van de kant met lage concentratie naar de kant met hoge concentratie stromen, totdat er een evenwicht is bereikt. Dit proces staat bekend als osmose.