Wenn die Zellmembran völlig undurchlässig wird, können Wasser und gelöste Gase, insbesondere Sauerstoff, nicht mehr in die Zelle eindringen oder sie verlassen. Die Zellmembran ist normalerweise für eine Reihe von Substanzen durchlässig , meist kleine, unpolare Moleküle. Andere polare oder geladene Partikel werden durch spezielle eingebettete Proteinstrukturen durch die Membran transportiert und würden daher von einer Änderung der Membranpermeabilität nicht direkt beeinflusst.
Die Membrandurchlässigkeit von Tierzellen und vielen anderen Organismen ist entscheidend für ihr Überleben. Die Unfähigkeit, Sauerstoff aufzunehmen oder Kohlendioxid freizusetzen, würde für solche Organismen schnell tödlich sein. Andere Organismen, die weniger von einem sauerstoffbasierten Stoffwechsel abhängig sind, würden jedoch eine Weile länger überleben, obwohl der Zustand sie schließlich ebenfalls töten würde. Ein Beispiel ist Hefe, die Nahrungsmoleküle aufnimmt und daraus Energie erzeugt, ohne dass Sauerstoff benötigt wird.
Die Fähigkeit des Wassers, die Zellmembranen zu passieren, ist für die Zelle oft ebenso hinderlich wie vorteilhaft. Viele Zellen, insbesondere einzellige Organismen, existieren in Umgebungen mit einer anderen Menge an gelösten Stoffen im Wasser draußen als im Inneren. Daher bewegt sich Wasser ständig in die Zelle hinein oder aus ihr heraus, was die Zelle durch Energieaufwand kompensiert.
