Der osmotische Druck ist eine volumetrische Kraft, die dem natürlichen Osmoseprozess widersteht. Es wird am häufigsten in der Humanbiologie erwähnt, wo eine lebende Zelle eine konzentrierte Lösung von Wasser und bestimmten anderen Elementen enthält, die sie durch eine semipermeable Membran von äußeren Lösungen trennt. Der natürliche Prozess der Osmose neigt dazu, die Konzentrationen der gelösten Stoffe in einer Lösung auszugleichen, indem die Lösung durch solche Membranen geleitet wird, und der osmotische Druck ist die Druckmenge, die eine lebende Zelle ausübt, um dieser Kraft zu widerstehen. Ein solcher Druck schützt die inneren Bestandteile der Zelle vor Verdünnung und schädlichen Lösungen, die die Membran passieren und die normale Zellaktivität oder Mitose stören könnten.
Wie viele Naturkräfte ist Osmose eine Kraft, die Lösungen in einen Gleichgewichtszustand treibt. Wenn eine Lösung, die von einer dünnen Membran umgeben ist, eine höhere Konzentration einer Chemikalie wie Salz oder Zucker enthält als dieselbe Lösung außerhalb der Membran, treiben Gleichgewichtskräfte die gesamte Lösung in Richtung auf einen Zustand gleichförmiger Chemikalienkonzentration. Dieser natürliche Prozess ist besonders wichtig in Bezug auf Wasser in Lebensformen auf der Erde, das eine potenzielle Energie hat, die es bewirkt, dass konzentrierte Lösungen durch verschiedene Kräfte wie Osmose und Schwerkraft verdünnt werden. Dieser Zustand wird als Wasserpotential bezeichnet, und die Fähigkeit des Wassers, diese Kraft auszuüben, nimmt mit dem Volumen und der Tiefe des Wassers zu, was eine Form des osmotischen hydrostatischen Drucks ist.
Während das Wasserpotential eine ausgleichende Kraft für verschiedene Lösungen ist, wird das Gegenteil dieser Kraft als osmotisches Potential bezeichnet, das ist der Wert der potentiellen Energie, die der osmotische Druck einem Gleichgewichtszustand widerstehen muss. Berechnungen zur Bestimmung des tatsächlichen Wertes des osmotischen Drucks wurden erstmals von Jacobus Hoff, einem niederländischen Nobelpreisträger des späten 19. bis frühen 20. Jahrhunderts, ausgearbeitet. Seine Ideen wurden später von Harmon Morse, einem US-amerikanischen Chemiker der gleichen Zeit, verfeinert.
Da der Vorgang des osmotischen Drucks auch für durch eine semipermeable Membran getrennte Gase betrachtet werden kann, gehorcht er den gleichen physikalischen Gesetzen wie das ideale Gasgesetz. Die Gleichung für den osmotischen Druck kann daher als P = nRT/V angegeben werden, wobei „P“ der osmotische Druck und „n“ die Menge des gelösten Stoffes oder die Anzahl der Molekülmole ist, die im Volumen – „V“ – von . vorhanden sind Lösung. Der Wert „T“ stellt die durchschnittliche Temperatur der Lösung dar und „R“ ist die Gaskonstante von 8.314 Joule pro Grad Kelvin.
Obwohl der osmotische Druck in der Zellbiologie von Tieren wichtig ist, um die Zelle vor dem Eindringen unerwünschter chemischer Stoffe oder der externen Lösung selbst zu schützen, dient er in Pflanzen einem grundlegenderen Zweck. Indem sie der Kraft des Wasserpotentials entgegenwirken, nutzen Pflanzenzellen den osmotischen Druck, um den Pflanzenzellwänden ein gewisses Maß an Aufruhr oder Steifheit zu verleihen. Durch die Kombination dieser Kraft zwischen mehreren Pflanzenzellen gibt es der Pflanze die Fähigkeit, Stängel zu produzieren, die aufrecht stehen und Schäden durch klimatische Kräfte wie Wind und Regen widerstehen können. Aus diesem Grund neigen Pflanzen bei Wassermangel dazu, zu welken und herabzuhängen, da die Zellwände keinen ausreichenden osmotischen hydrostatischen Druck haben, um der Schwerkraft und den Wetterbedingungen zu widerstehen.