De obicei, calculată ca proporție de particule dizolvate per litru de fluid, osmolaritatea plasmei poate explica concentrațiile de substanțe precum sodiu, glucoză, uree sau clorură din sânge. Osmolalitatea este o măsurătoare similară, cu excepția faptului că este în general măsurată în kilograme. Concentrația solutului este de obicei măsurată prin numărul de unități numite osmoli ale acestuia din plasmă. Sărurile și diverși alți ioni trec în mod regulat prin corp în niveluri care pot crește sau scădea rapid. O creștere a osmolarității plasmatice poate fi un semn de deshidratare sau boală, în timp ce o scădere semnificativă semnifică adesea alte probleme medicale.
În timp ce cele două sunt exprimate în dimensiuni de volum diferite, osmolaritatea plasmei poate fi calculată matematic din osmolalitate folosind o ecuație. Calculul osmaolarității unei soluții include în general un număr care ține cont de disocierea soluției de particulele de solut. De asemenea, este inclus și numărul de particule, concentrația de substanță dizolvată și o valoare care reprezintă tipul real de material dizolvat în soluție. Un instrument numit osmometru este folosit pentru a măsura proprietățile și alte caracteristici ale unui fluid.
Osmolaritatea plasmatică influențează în general trecerea apei în și în afara membranelor celulare. Membrana semi-permeabilă a unei celule este de obicei reglată de osmolaritatea fluidului din afara lor fiind egală cu cea dintre ele. Când osmolaritatea crește, hormonul antidiuretic (ADH), secretat în mod normal de hipotalamus din creier, este secretat de obicei. Poate declanșa organismul să reabsorbă apa, rezultând o concentrație mai mică de plasmă sanguină și o concentrație mai mare de urină. Hormonul este uneori secretat în cantități mai mari decât în mod normal, mai ales la persoanele cu anumite forme de diabet.
Modificările nivelurilor de ADH afectează de obicei modul în care rinichii controlează excreția de apă, iar modificările osmolarității plasmatice pot fi adaptate în decurs de 20 de minute. Pe lângă osmolaritatea plasmatică, poate fi măsurat nivelul particulelor dizolvate în urină și scaun. Afecțiuni precum deshidratarea, bolile de rinichi, insuficiența cardiacă și hiperglicemia sunt uneori diagnosticate prin monitorizarea concentrației de substanțe dizolvate a acestora. Modificările semnificative ale osmolarității pot interfera cu funcția celulară și cu volumul intern, iar celulele pot muri chiar dacă efectul este suficient de mare.
Dacă osmolaritatea plasmatică crește cu până la 2%, poate provoca sete. O măsurătoare suplimentară, numită decalajul osmotic, este efectuată prin compararea diferenței dintre o măsurare de laborator și calculul real. Când aceasta crește, poate indica ingestia diverșilor alți compuși, cum ar fi metanolul.