Osmose ist für Pflanzen wichtig, da sie Wasseraufnahme, Photosynthese und allgemeine Stabilität ermöglicht. Osmose stellt sicher, dass alle Zellen und Strukturen innerhalb einer Pflanze den richtigen Wasserdruck und das richtige Volumen haben.
Osmose ist eine spezielle Form der Diffusion, die Bewegung von Molekülen von Bereichen hoher Konzentration zu Bereichen niedriger Konzentration. Osmose ist die Diffusion von Wassermolekülen durch semipermeable Membranen. Eine Zellmembran umgibt Pflanzenzellen, genau wie tierische Zellen. Pflanzenzellen haben auch eine zusätzliche äußere Schicht, die Zellwand, die viel steifer ist als die Zellmembran. Wenn Wasser in eine Pflanzenzelle eindringt, sammelt es sich in flüssigkeitshaltigen Organellen oder Vakuolen. Der Druck in der Zelle steigt, wenn sich die Vakuolen mit Wasser füllen, was der Zellwand und der gesamten Pflanze Festigkeit verleiht. Pflanzen, die nicht genug Wasser erhalten, welken, weil nicht genügend Druck in ihren Zellen vorhanden ist, um die Struktur der Pflanze zu unterstützen. Umgekehrt beginnen Zellen, die sich mit zu viel Wasser füllen, zu platzen und verursachen braune Flecken auf den Pflanzenblättern. Osmose ist die Kontrolle, durch die Zellen genau die richtige Wassermenge halten. Ist die Konzentration der Wassermoleküle außerhalb der Zellen höher, fließt Wasser in die Zellen der Pflanze. Ist die Konzentration jedoch innerhalb der Zellen höher, fließt überschüssiges Wasser ab. Pflanzen nehmen durch Osmose in ihren Wurzelzellen Wasser aus dem Boden auf. Wenn die Wasserkonzentrationen um die Wurzeln einer Pflanze herum höher sind als im Inneren der Pflanze, fließt Wasser in die Wurzeln und dann durch fortgesetzte Osmose den Stängel hinauf in den Rest der Pflanze. Während der Photosynthese bewirkt der osmotische Druck in den Zellen von Pflanzenblättern, dass sich Öffnungen oder Spaltöffnungen in den Blättern öffnen. Nach dem Öffnen beginnen die Spaltöffnungen, das für die Photosynthese lebenswichtige Kohlendioxid zu absorbieren.