Osmoos on protsess, kus lahustimolekulid liikuda läbi poolläbilaskva membraani a-st lahjendada lahus kontsentreeritumaks lahendus (mis muutub lahjemaks). Enamikul juhtudel on lahustiks vesi. Kuid lahustiks võib olla mõni muu vedelik või isegi gaas. Osmoosi saab teha tööd tegema.
Osmoosi nähtus oli esimesed dokumendid 1748. aastal Jean-Antoine Nollet'i poolt. Mõiste "osmoos" lõi prantsuse arst René Joachim Henri Dutrochet, kes tuletas selle terminitest "endosmoos" ja "eksosmoos".
Osmoos tasakaalustab kontsentratsiooni membraani mõlemal küljel. Kuna lahustunud osakesed ei suuda membraani ületada, on selle vesi (või muu lahusti), mis peab liikuma. Mida lähemale süsteem tasakaalule jõuab, seda stabiilsemaks see muutub, seega on osmoos termodünaamiliselt soodne.
Hea näide osmoosist on punaste vereliblede värskesse vette paigutamisel. Punaste vereliblede rakumembraan on poolläbilaskev membraan. Ioonide ja teiste lahustunud molekulide kontsentratsioon on raku sees kõrgem kui väljaspool, nii et vesi liigub rakku osmoosi kaudu rakku. See põhjustab rakkude paisumist. Kuna kontsentratsioon ei jõua tasakaalu saavutamiseni, mõõdetakse rakkudesse liikuva vee kogust raku sisemust mõjutava rakumembraani rõhuga. Sageli võtab rakk vett rohkem, kui membraan suudab säilitada, põhjustades raku lõhkemist.