Die Osmoregulation ist sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren ein wichtiger Prozess, da sie es dem Organismus ermöglicht, trotz Veränderungen der äußeren Umgebung ein Gleichgewicht zwischen Wasser und Mineralien auf zellulärer Ebene aufrechtzuerhalten. Osmoregulatoren nehmen sowohl Mineralien als auch Wasser auf aus der Umwelt und haben Methoden, um das auszutreiben, was sie nicht brauchen, und das zu bewahren, was knapp ist.
In trockenen Klimazonen entwickeln Pflanzen spezielle Mechanismen, um Wasser zu sparen, um die Homöostase durch Osmoregulation aufrechtzuerhalten. Kakteen speichern Wasser in speziellem Gewebe. Andere Pflanzen entwickeln spezialisierte Blätter mit wachsartigem Äußeren, um die Transpiration zu verlangsamen. Pflanzen passen sich an feuchte Umgebungen an, indem sie die Transpiration erhöhen, um überschüssiges Wasser zu entfernen.
Süsswasserfische sammeln über ihre Kiemen Mineralien und Wasser aus ihrer Umgebung. Sie scheiden überschüssiges Wasser über die Nieren aus. Salzwasserfische sammeln Mineralien und Wasser auf die gleiche Weise. Da ihre Umgebung jedoch einen höheren Mineraliengehalt hat, stoßen sie die nicht benötigten Mineralien durch ihre Kiemen aus.
Beim Menschen spielen die Nieren eine wichtige Rolle bei der Osmoregulation. Sie filtern Abfälle und behalten gleichzeitig die für die Homöostase erforderlichen Mineralien. Wenn der Mensch nicht genug Wasser trinkt, reduzieren die Nieren die vom Körper ausgeschiedene Menge, um die Flüssigkeitszufuhr aufrechtzuerhalten. Wenn eine Person mehr Wasser als nötig trinkt, erhöhen die Nieren die Flüssigkeitsausscheidung in mehr Urin. Die Nieren dienen als Filter, um die vom Körper benötigten Salze aufrechtzuerhalten und gleichzeitig überschüssiges Salz auszuscheiden.