Une cellule placée dans une solution hypotonique va gonfler ou gagner de l'eau, et elle peut éventuellement se rompre si l'excès d'eau à l'intérieur de la cellule n'est pas éliminé. Bien que cela puisse se produire dans les cellules sans parois, cela ne se produit pas dans les cellules qui ont des parois cellulaires comme les cellules végétales. De même, les organismes d'eau douce comme les protozoaires contiennent des vacuoles qui éliminent l'eau de l'intérieur de leurs cellules.
Une solution hypotonique est une solution dans laquelle la concentration de molécules d'eau est plus élevée à l'extérieur d'une cellule qu'elle ne l'est à l'intérieur de la cellule. Lorsque les molécules d'eau se déplacent d'une zone de concentration plus élevée vers une zone de concentration plus faible, cela s'appelle l'osmose.
Outre les solutions hypotoniques, les solutions hypertoniques et isotoniques sont deux autres types de solutions qui peuvent également affecter les cellules. Dans une solution hypertonique, les cellules ont tendance à rétrécir, tandis que dans une solution isotonique, les cellules sont en homéostasie.