Osmoza și difuzia, în timp ce sunt legate, nu sunt exact același lucru. Difuzia este definită ca mișcarea moleculelor dintr-o zonă cu o concentrație ridicată într-o zonă cu concentrație scăzută, iar osmoza este definită în mod specific ca difuzia apei pe o membrană semipermeabilă.
În timp ce ambele procese implică mișcarea moleculelor pe un gradient de concentrație, diferența constă în faptul că termenul "osmoză" se referă în mod specific la mișcarea moleculelor de apă, în timp ce difuzia poate implica molecule de orice tip. Atât osmoza, cât și difuzia sunt procese spontane, ceea ce înseamnă că acestea apar fără intrarea oricărei energii exterioare. Termenul osmoză se referă numai la mișcarea apei în stare lichidă. Cu toate acestea, termenul de difuzie este utilizat pentru a descrie mișcarea moleculelor în stare lichidă sau gazoasă. De exemplu, dacă gazul de bioxid de carbon este eliberat în centrul unei încăperi, el difuzează lent în întreaga cameră până când concentrația dioxidului de carbon este uniformă în întreaga cameră.
Cuvantul osmoza este cel mai frecvent utilizat in domeniile biologiei si fiziologiei celulare. Atunci când o celulă este plasată într-o soluție hipertonică sau cea care conține o concentrație mai mare de substanță dizolvată decât cea care se găsește în interiorul celulei, apa se îndepărtează spontan din celulă și se numește osmoză. Dacă o celulă este plasată într-o soluție hipotonică sau una care conține o concentrație mai mică de substanță dizolvată decât cea care se găsește în interiorul celulei, apa curge spontan în celulă și acest proces este denumit și osmoză. În ambele cazuri descrise mai sus, se poate spune și că difuzia de apă a apărut peste membrana celulară.