Osmoza je proces gdje otapalomolekule kretati se kroz polupropusnu membranu od a razrijediti otopina u koncentriraniju riješenje (koja postaje razrijeđenija). U većini slučajeva otapalo je voda. Međutim, otapalo može biti druga tekućina ili čak plin. Osmoza se može učiniti na radi.
Fenomen osmoze prvi su dokumenti 1748. Jean-Antoine Nollet. Izraz "osmoza" skovao je francuski liječnik René Joachim Henri Dutrochet, koji ga je izvedio iz izraza "endosmoza" i "egzomoza".
Osmoza djeluje na izjednačavanje koncentracije na obje strane membrane. Budući da čestice topljene tvari ne mogu preći membranu, voda (ili drugo otapalo) se mora kretati. Što se sustav bliži ravnoteži, to je stabilniji, pa je osmoza termodinamički povoljna.
Dobar primjer osmoze vidi se kada se crvena krvna zrnca stave u slatku vodu. Stanična membrana crvenih krvnih stanica je polupropusna membrana. Koncentracija iona i drugih molekula topljenih tvari veća je u stanici nego izvan nje, pa se voda putem osmoze kreće u stanicu. Zbog toga stanice nabubre. Kako koncentracija ne može doseći ravnotežu, količina vode koja se može kretati u ćeliju moderira se pritiskom stanične membrane koja djeluje na sadržaj stanice. Često ova stanica uzima više vode nego što membrana može izdržati, što uzrokuje da se stanica rasprsne.