Uma célula colocada em uma solução hipotônica incha ou ganha água e pode possivelmente se romper se o excesso de água dentro da célula não for removido. Embora isso possa ocorrer em células sem paredes, isso não acontece em células que têm paredes celulares como células vegetais. Da mesma forma, organismos de água doce, como protozoários, contêm vacúolos que removem a água de dentro de suas células.
Uma solução hipotônica é aquela em que a concentração de moléculas de água é maior na parte externa da célula do que dentro dela. Quando as moléculas de água se movem de uma área de maior concentração para uma de menor concentração, isso é chamado de osmose.
Além das soluções hipotônicas, as soluções hipertônicas e isotônicas são dois outros tipos de soluções que também podem afetar as células. Em uma solução hipertônica, as células tendem a encolher, enquanto em uma solução isotônica, as células estão em homeostase.