Osmose und Diffusion sind zwar miteinander verbunden, aber nicht genau dasselbe. Diffusion ist definiert als die Bewegung von Molekülen von einem Bereich hoher Konzentration zu einem Bereich niedriger Konzentration, und Osmose wird speziell als die Diffusion von Wasser durch eine semipermeable Membran definiert.
Während beide Prozesse die Bewegung von Molekülen entlang eines Konzentrationsgradienten beinhalten, liegt der Unterschied darin, dass sich der Begriff "Osmose" speziell auf die Bewegung von Wassermolekülen bezieht, während an der Diffusion Moleküle jeder Art beteiligt sein können. Sowohl Osmose als auch Diffusion sind spontane Prozesse, d. h. sie laufen ohne Zufuhr von Fremdenergie ab. Der Begriff Osmose bezieht sich nur auf die Bewegung von Wasser im flüssigen Zustand. Der Begriff Diffusion wird jedoch verwendet, um die Bewegung von Molekülen entweder im flüssigen oder im gasförmigen Zustand zu beschreiben. Wenn beispielsweise Kohlendioxidgas in der Mitte eines Raums freigesetzt wird, diffundiert es langsam durch den Raum, bis die Kohlendioxidkonzentration im ganzen Raum gleichmäßig ist.
Das Wort Osmose wird am häufigsten in den Bereichen Zellbiologie und Physiologie verwendet. Wenn eine Zelle in eine hypertone Lösung gegeben wird oder eine Lösung, die eine höhere Konzentration an gelösten Stoffen enthält, als in der Zelle vorhanden ist, bewegt sich Wasser spontan aus der Zelle, was als Osmose bezeichnet wird. Wird eine Zelle in eine hypotonische Lösung gegeben, oder eine Lösung, die eine geringere Konzentration an gelösten Stoffen enthält als in der Zelle, fließt spontan Wasser in die Zelle, dieser Vorgang wird auch als Osmose bezeichnet. In beiden oben beschriebenen Fällen könnte man auch sagen, dass Wasser durch die Zellmembran diffundiert.
