Tekanan osmotik adalah gaya volumetrik yang menahan proses alami osmosis. Ini paling sering dirujuk dalam biologi manusia, di mana sel hidup mengandung larutan air pekat dan elemen tertentu lainnya yang dipisahkan dari larutan luar oleh membran semipermeabel. Proses alami osmosis cenderung menyamakan konsentrasi bahan terlarut dalam larutan dengan melewatkan larutan melalui membran tersebut, dan tekanan osmotik adalah jumlah tekanan yang diberikan sel hidup untuk menahan gaya ini. Tekanan tersebut melindungi komponen dalam sel dari pengenceran dan larutan berbahaya yang mungkin melewati membran dan mengganggu aktivitas sel normal atau mitosis.
Seperti banyak kekuatan alam, osmosis adalah kekuatan yang mendorong solusi menuju keadaan keseimbangan. Ketika larutan yang dikelilingi oleh membran tipis mengandung konsentrasi bahan kimia yang lebih tinggi, seperti garam atau gula, daripada larutan yang sama di luar membran, gaya kesetimbangan mendorong seluruh larutan menuju keadaan konsentrasi bahan kimia yang seragam. Proses alami ini sangat penting dalam kaitannya dengan air dalam bentuk kehidupan di Bumi, yang memiliki tingkat energi potensial yang menyebabkannya mengencerkan larutan pekat melalui berbagai gaya seperti osmosis dan gravitasi. Kondisi ini disebut sebagai potensial air, dan kemampuan air untuk mengerahkan gaya ini meningkat dengan volume dan kedalaman air, yang merupakan bentuk tekanan hidrostatik osmotik.
Sementara potensial air adalah gaya penyeimbang untuk larutan yang berbeda, kebalikan dari gaya ini dikenal sebagai potensial osmotik, yang merupakan nilai energi potensial yang dimiliki tekanan osmotik untuk menahan keadaan kesetimbangan. Perhitungan untuk menentukan nilai sebenarnya dari tekanan osmotik pertama kali dilakukan oleh Jacobus Hoff, seorang ahli kimia Belanda pemenang Hadiah Nobel dari akhir abad ke-19 hingga awal abad ke-20. Ide-idenya kemudian disempurnakan oleh Harmon Morse, seorang ahli kimia AS pada periode waktu yang sama.
Karena proses tekanan osmotik juga dapat dipertimbangkan untuk gas yang dipisahkan oleh membran semipermeabel, ia mematuhi aturan fisik yang sama dengan hukum gas ideal. Persamaan tekanan osmotik dapat, oleh karena itu, dinyatakan sebagai P = nRT/V, di mana “P” adalah tekanan osmotik dan “n” adalah jumlah zat terlarut atau jumlah mol molekul yang ada dalam volume — “V” — dari larutan. Nilai “T” mewakili suhu rata-rata larutan dan “R” adalah nilai konstanta gas 8.314 joule per derajat Kelvin.
Meskipun tekanan osmotik penting dalam biologi seluler untuk hewan dalam hal melindungi sel dari intrusi oleh zat terlarut kimia yang tidak diinginkan atau larutan eksternal itu sendiri, ia melayani tujuan yang lebih mendasar pada tumbuhan. Dengan melawan kekuatan potensial air, sel tumbuhan memanfaatkan tekanan osmotik untuk memberikan tingkat turgiditas atau kekakuan pada dinding sel tumbuhan. Dalam menggabungkan kekuatan ini di antara beberapa sel tanaman, ini memberi tanaman kemampuan untuk menghasilkan batang yang berdiri tegak dan dapat menahan kerusakan dari kekuatan iklim seperti angin dan hujan. Inilah sebabnya mengapa tanaman cenderung layu dan terkulai ketika kekurangan air, karena dinding sel tidak memiliki tekanan hidrostatik osmotik yang cukup untuk menahan gaya gravitasi dan kondisi cuaca.