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开始时，a容器两侧液面等高 。经过一段时间以后，可以观察到b容器左侧纯水液面下降，右端糖水液面升高，说明存水中有一部分水分子通过半透膜进入了溶液，这种溶剂分子透过半透膜进入溶液或者从稀溶液进入浓溶液的自发过程称为渗透 。在一定温度下，如果在溶液液面上施加压力如c容器所示，是两边液面重新持平，这时水分子从两边穿过的数目完全相等，在此达到渗透平衡 。如果改用同种物质的两种不同浓度的溶液，较浓溶液的一面也不断上升，这说明水分子透过半透膜进入溶液或者从稀溶液进入浓溶液的一面 。如果半透膜两侧溶液的浓度相等，则渗透压相等，这种溶液称为等渗溶液 。如果半透膜两侧的浓度不相等，其渗透压不等，则渗透压高的称为高渗溶液，渗透压低的称为低渗溶液 。在医学上把溶液中产生渗透作用的各种溶质粒子，称为渗透活性物质 。由于生物体内各部位温度变化幅度不大，故医学上常用渗透浓度来衡量溶液渗透压的大小 。渗透浓度就是渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积，用符号COS表示，其常用单位也是mol/L和mmol/L，医学上的单位是Osmol/L（渗量/升）或mOsmol/L（毫渗量/升） 。1 mmol/L≈1 mOsmol/L 。在计算溶液的渗透浓度时应注意，对于强电解质溶液，其渗透浓度等于溶液中溶质的离子总浓度；对于弱电解质，其渗透浓度等于溶液中未解离的非电解质分子的浓度和解离出的离子浓度的总和；而对于非电解质，其渗透浓度等于其溶液浓度 。现象解释渗透现象产生的原因可解释为：由于膜的两侧水的摩尔分数不等，溶液蒸发逸出的水分子较少，即溶液的蒸气压小于纯溶液的蒸气压 。所以纯水分子通过半透膜进入溶液的速率大于溶液中分子通过半透膜进入纯水的速率，即单位时间内从纯水进入溶液的水分子数要比从溶液进入纯水的多 。然而随着渗透的进行，溶液端水柱逐渐升高，水柱产生的静水压使得单位时间内进、出的水分子数目渐趋接近，一旦相等时，体系建立渗透平衡，此时为了阻止渗透作用进行，阻止溶剂进入溶液而必须向溶液施加的最小压力称为渗透压，用符号П表示 。这里的渗透压是用膜两面的液面高度差所产生的压力(F=ρgh)来量度，其数值等于渗透达到平衡时液面高度所产生的静水压 。有学者指出，渗透压为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力说法不能作为定义，即无所谓施加这一说，这只是只是测定渗透压大小的方法 。溶液的渗透压的定义应该是连通器两边平衡状态下的压差 。因为渗透压是溶液本身固有的性质之一，是通过膜指向溶液的单位面积上的力，不管是否额外施加，也不管半透膜间隔的对象溶液的另一边溶液的浓度是多少，无论有无半透膜，它都始终存在，只是不一定表现出来，且为定值 。渗透压定律1866年，荷兰物理学家范特霍夫(van't Hoff)总结大量实验指出，在一定温度下，难挥发非电解质溶液的渗透压与溶质B的物质的量成正比，当浓度不变时，稀溶液的渗透压P和热力学温度T成正比，比例係数为摩尔气体常数，写成数学式为：
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式中：
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为渗透压，单位为Pa或KPa；c(B)为溶质B的摩尔浓度，单位为mol·m-3或mol·L-1；R为摩尔气体常量，R=8.314J/(mol·K)或8.314kPa·L·mol-1·K-1 。此式表明稀溶液渗透压也和溶质粒子数有关而和溶质本性无关 。当溶液很稀时，则有：