Osmose e difusão, embora relacionadas, não são exatamente a mesma coisa. A difusão é definida como o movimento de moléculas de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração, e osmose é definida especificamente como a difusão de água através de uma membrana semipermeável.
Embora ambos os processos envolvam o movimento das moléculas em um gradiente de concentração, a diferença está no fato de que o termo "osmose" se refere especificamente ao movimento das moléculas de água, enquanto a difusão pode envolver moléculas de qualquer tipo. Tanto a osmose quanto a difusão são processos espontâneos, o que significa que ocorrem sem a entrada de nenhuma energia externa. O termo osmose refere-se apenas ao movimento da água no estado líquido. No entanto, o termo difusão é usado para descrever o movimento das moléculas no estado líquido ou gasoso. Por exemplo, se o gás dióxido de carbono é liberado no centro de uma sala, ele se difunde lentamente por toda a sala até que a concentração de dióxido de carbono seja uniforme em toda a sala.
A palavra osmose é mais comumente usada nos campos da biologia celular e fisiologia. Quando uma célula é colocada em uma solução hipertônica, ou que contém uma concentração de soluto maior do que a encontrada dentro da célula, a água sai da célula espontaneamente, e isso é chamado de osmose. Se uma célula é colocada em uma solução hipotônica, ou que contém uma concentração de soluto menor do que a encontrada dentro da célula, a água flui espontaneamente para a célula, e esse processo também é conhecido como osmose. Em ambos os casos descritos acima, pode-se também dizer que a difusão de água ocorreu através da membrana celular.