Osmose (/ɒzˈmoʊ.sɪs/) is de beweging van moleculen van oplosmiddelen (vloeistoffen) door een membraan, van de ene oplossing naar de andere, die gebeurt zonder kracht van buitenaf.
Het oplosmiddel zal zich verplaatsen naar de kant met een hogere concentratie opgeloste deeltjes - en dus een lagere concentratie oplosmiddel. Dit gebeurt omdat het membraan selectief doorlaatbaar is: het oplosmiddel kan erdoor, maar de opgeloste deeltjes niet. De oplosmiddelmoleculen bewegen willekeurig, en zo worden de concentraties aan beide zijden gelijker.
Osmose kan arbeid verrichten. Osmotische druk is de externe druk die moet worden uitgeoefend zodat er geen netto beweging van oplosmiddel over het membraan plaatsvindt. De osmotische druk hangt af van de molaire concentratie van het oplosmiddel.
Osmose is belangrijk in biologische (levende) systemen, omdat biologische membranen semipermeabel zijn. In het algemeen zijn deze membranen ondoordringbaar voor grote moleculen zoals ionen, eiwitten en polysacchariden. Ze zijn wel permeabel voor apolaire of hydrofobe moleculen zoals lipiden en kleine moleculen zoals zuurstof, kooldioxide, stikstof en stikstofoxide. De permeabiliteit hangt af van de oplosbaarheid, lading of chemie, maar ook van de grootte van de oplossing. Watermoleculen verplaatsen zich door het plasmamembraan, de vacuole of het protoplast door diffusie over de fosfolipidenlaag.
Osmose is de belangrijkste manier om water in en uit de cellen te krijgen. De turgordruk van een cel wordt grotendeels in stand gehouden door osmose over het celmembraan tussen het inwendige van de cel en zijn omgeving.
