滲透作用的本質是水分子從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動，使膜兩側濃度差趨於相等，整個系統可以保持相對穩定狀態。故滲透現象發生的條件有兩個：有半透膜；半透膜兩側有物質的量濃度差。
植物細胞的液泡充滿的水溶液叫細胞液，可將液泡膜、細胞質及細胞膜稱為原生質層，這相當於半透膜。細胞與細胞之間，或細胞浸於溶液或水中，只要原生質層兩側溶液有濃度差，都會發生滲透作用。生物膜並非理想半透膜，它是選擇透性膜，既允許水分子通過也允許某些溶質通過，但通常使溶劑分子比溶質分子通過要多得多，因此可以發生滲透作用。植物細胞由於細胞壁的存在，細胞壁有保護和支援作用，可以產生壓力而逐漸使細胞內外水勢相等，細胞滿足動態平衡。所以植物細胞放在水中一般不會破裂。動物細胞如紅細胞放入水中即會因吸水而破裂。
