Osmoza je postopek, kjer topilomolekule premik skozi polprepustno membrano od a razredčimo raztopino v bolj koncentrirano rešitev (ki postane bolj redčen). V večini primerov je topilo voda. Topilo pa je lahko druga tekočina ali celo plin. Osmozo lahko naredimo naredi delo.
Fenomen osmoze je prvič dokumentiral leta 1748 Jean-Antoine Nollet. Izraz "osmoza" je skoval francoski zdravnik René Joachim Henri Dutrochet, ki ga je izpeljal iz izrazov "endosmoza" in "eksosmoza".
Osmoza deluje tako, da izenači koncentracijo na obeh straneh membrane. Ker delci topljene snovi ne morejo prečkati membrane, se mora voda (ali drugo topilo) premakniti. Bolj ko se sistem približa ravnovesju, bolj stabilen postane, zato je osmoza termodinamično ugodna.
Dober primer osmoze je viden, ko rdeče krvne celice damo v sladko vodo. Celična membrana rdečih krvnih celic je polprepustna membrana. Koncentracija ionov in drugih molekul topne snovi je v celici višja kot zunaj nje, zato se voda skozi osmozo premika v celico. Zaradi tega celice nabreknejo. Ker koncentracija ne more doseči ravnovesja, količino vode, ki se lahko premika v celico, moderira pritisk celične membrane, ki deluje na vsebino celice. Pogosto celica zavzame več vode, kot jo lahko prenese membrana, zaradi česar se celica poruši.