Jedną z sił, dzięki którym cząsteczki różnych substancji wędrują przez błonę komórkową, jest różnica w stężeniach różnych substancji po obu stronach błony komórkowej. Aby lepiej zrozumieć mechanizm wędrówki cząsteczek pod działaniem tej siły, zastanówmy się nad następującymi zjawiskami. Gdy do części A i B wlejemy roztwory jakiejś substancji o różnych stężeniach, np. do części A o wyższym stężeniu niż do części B, a błona będzie miała otwory pozwalające przejść zarówno cząsteczkom substancji rozpuszczonej, jak też i rozpuszczalnika, to wówczas nastąpi swobodna wędrówka cząsteczek w obu kierunkach. Cząsteczki substancji rozpuszczonej wędrują przez błonę w kierunku mniejszego stężenia, a więc w naszym przypadku z części A do B, natomiast cząsteczki rozpuszczalnika odwrotnie, z części B do A. Wędrówka ta dzięki siłom dyfuzji prowadzi do wyrównania stężeń substancji rozpuszczonej w obu częściach naczynia i odbywa się aż do momentu, gdy stężenia po obu stronach będą równe. Sytuacja staje się nieco inna, jeżeli błona ma otworki takiej wielkości, że cząsteczki rozpuszczalnika mogą się przez nie przedostawać, lecz cząsteczki substancji rozpuszczonej są na to zbyt duże i dla nich błona jest nieprzepuszczalna. Warunki takie powodują powstanie ciśnienia osmotycznego. Skąd w takim przypadku powstaje ciśnienie i dlaczego nosi nazwę osmotycznego? Podobnie jak poprzednio, istnieje tu również tendencja do wyrównania stężeń w obu częściach naczynia. Lecz droga do tego celu jest tylko jedna. Jest nią wędrówka cząsteczek rozpuszczalnika z tej części naczynia, gdzie stężenie jest mniejsze, do części, gdzie stężenie jest większe, czyli w przypadku naszego naczynia połączonego z ramienia B do A. W wyniku tej wędrówki w ramieniu B ubywa cząsteczek rozpuszczalnika, a w części A ich przybywa. Powoduje to wzrost ogólnej ilości cieczy w części A i ubytek w części B naczynia połączonego. Ponieważ w części A słup cieczy się podniesie, a w części B obniży, wystąpi ciśnienie działające na błonę pomiędzy obu częściami naczynia. Ciśnienie to nosi właśnie nazwę osmotycznego, gdyż powstaje wskutek zjawiska osmozy, czyli przenikania cząsteczek przez błonę półprzepuszczalna. Wielkość tego ciśnienia w przypadku naszego naczynia zależy od różnicy wysokości słupów cieczy, co z kolei jest uzależnione od różnic w stężeniu substancji znajdujących się początkowo w naczyniu połączonym. Innymi słowy, ciśnienie osmotyczne jakiegoś roztworu zależy od stężenia tego roztworu, czyli ilości cząsteczek rozpuszczonych w określonej objętości roztworu. Im liczba cząsteczek przypadających na jednostkę objętości jest większa, tym ciśnienie osmotyczne takiego roztworu jest wyższe. Błona komórkowa znajduje się bardzo często w podobnych warunkach jak błona oddzielająca obie części naczynia połączonego w przytoczonym przykładzie. Wnętrze komórki znacznie różni się od środowiska, w którym komórka się znajduje. Różne bowiem bywają stężenia rozmaitych substancji po obu stronach błony komórkowej. Jest to źródłem sił osmotycznych, które w bardzo istotny sposób wpływają na transport cząsteczek przez błonę. Jeżeli komórka znajduje się w roztworze, w którym stężenie cząsteczek jest większe niż w jej wnętrzu, wówczas będzie zachodziła wędrówka cząsteczek wody z wnętrza komórki do środowiska. W tych warunkach komórka ulegnie odwodnieniu, pomimo że znajdować się będzie w roztworze wodnym. W wyniku tego procesu utraci ona tyle cząsteczek wody, że przez zagęszczenie substancji rozpuszczonych w jej wnętrzu oraz rozcieńczenie przez tę wodę środowiska stężenie substancji po obu stronach błony komórkowej stanie się identyczne. Powyższy przykład ilustruje zachowanie się komórki w tzw. roztworze hypertonicznym, to jest takim, którego ciśnienie osmotyczne jest wyższe niż panujące we wnętrzu komórki. O słuszności przedstawionych faktów możemy się łatwo przekonać, jeżeli do silnie osolonej wody włożymy pomidor. Po pewnym czasie spostrzeżemy, że objętość jego się zmniejszy, a skórka się pomarszczy. Jest to wynikiem ucieczki wody z wnętrza pomidora. Skórka pokrywająca powierzchnię pomidora zachowuje się w tym przypadku podobnie jak błona komórkowa. Przebywanie komórki w roztworze hypertonicznym jest dla niej niekorzystne, proces bowiem wywędrowania cząsteczek wody uniemożliwia spełnianie podstawowych procesów życiowych. Odwrotna sytuacja zachodzi, gdy komórka znajduje się w środowisku, w którym stężenie różnych substancji jest mniejsze niż w jej wnętrzu. Roztwór taki nosi nazwę hypotonicznego, gdyż jego ciśnienie osmotyczne jest niższe od ciśnienia osmotycznego panującego wewnątrz komórki. Woda wędruje wówczas ze środowiska do wnętrza komórki, gdyż przemieszczanie się jej cząsteczek w tym właśnie kierunku prowadzi do wyrównania stężeń po obu stronach błony komórkowej. W rezultacie tego procesu komórka, której objętość jest ograniczona, otrzymuje coraz to więcej cząsteczek wody. Prowadzi to do wzrostu ciśnienia wewnątrz komórki, aż do momentu, gdy zostanie przekroczona granica wytrzymałości błony komórkowej. Po jej przekroczeniu błona pęka, a zawartość komórki miesza się ze środowiskiem. Błona komórkowa musi więc stale regulować transport różnych cząsteczek w ten sposób, aby zachowana była równowaga pomiędzy ciśnieniem osmotycznym panującym wewnątrz komórki i w jej otoczeniu. O ile jest to dość łatwe dla komórek wyższych organizmów, których środowiskiem jest krew czy limfa, a więc płyny o mniej więcej stałym ciśnieniu osmotycznym, o tyle dla organizmów jednokomórkowych żyjących w wodzie jest to zadanie niezwykle trudne.