Echilibrul Gibbs-Donnan se referă la comportamentul pe care particulele încărcate prezintă când sunt aproape de o membrană semipermeabilă. În mod specific, explică modul în care forțele electrostatice și osmotice se echilibrează pentru a restabili echilibrul. Pentru a ajuta la aceste relații, echilibrul Gibbs-Donnan atribuie factori diferitelor molecule. Aceste valori variază în funcție de faptul dacă sunt atribuite unui anion încărcat negativ sau unui cation pozitiv. Valorile sunt ușor mai mari pentru anioni.
De asemenea, numit și efectul Gibbs-Donnan, acest echilibru este numit după fizicianul lui Josiah Willard Gibbs, iar chimistul Frederick Donnan. Această ecuație se referă la o concentrație pe ambele părți a unei membrane semipermeabile. Deoarece acestea sunt particule încărcate, există un gradient de concentrație și un gradient electrostatic.Pentru ca acest echilibru să aibă efect, trebuie să existe o distribuție inegală a încărcăturii de ioni impermeabili în membrană. Un exemplu al echilibrului Gibbs-Donnan este atunci când un lichid anionic este introdus într-o moleculă care conține un anion și un cation. Ambele gradienți ar reacționa pentru a echilibra noile molecule și pentru a restabili echilibrul. O metodă de observare a acestei reacții ar fi plasarea unui amestec în compartimentele intravasculare și interstițiale. În interiorul corpului uman, acest echilibru este responsabil pentru potențialul negativ al membranei de repaus.
