渗透作用的本质是水分子从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动，使膜两侧浓度差趋于相等，整个系统可以保持相对稳定状态。故渗透现象发生的条件有两个：有半透膜；半透膜两侧有物质的量浓度差。
植物细胞的液泡充满的水溶液叫细胞液，可将液泡膜、细胞质及细胞膜称为原生质层，这相当于半透膜。细胞与细胞之间，或细胞浸于溶液或水中，只要原生质层两侧溶液有浓度差，都会发生渗透作用。生物膜并非理想半透膜，它是选择透性膜，既允许水分子通过也允许某些溶质通过，但通常使溶剂分子比溶质分子通过要多得多，因此可以发生渗透作用。植物细胞由于细胞壁的存在，细胞壁有保护和支持作用，可以产生压力而逐渐使细胞内外水势相等，细胞满足动态平衡。所以植物细胞放在水中一般不会破裂。动物细胞如红细胞放入水中即会因吸水而破裂。
