渗透作用是指 水分子或其他溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象，或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。这一过程的发生需要两个条件：一是存在半透膜，二是半透膜两侧存在物质的量浓度差。
在渗透作用中，溶剂分子（通常是水分子）会通过半透膜从水势高的一侧向水势低的一侧移动，直到两侧达到渗透平衡。半透膜是一种只允许溶剂分子通过而不允许溶质分子通过的膜。在植物细胞中，液泡膜、细胞质及细胞膜共同构成原生质层，这个原生质层可以视为半透膜。当植物细胞浸于溶液或水中时，只要原生质层两侧溶液有浓度差，就会发生渗透作用。
渗透作用在生物学和医学领域有着广泛的应用，例如在细胞生物学中研究细胞膜的通透性，以及在医学中通过渗透压原理来治疗水肿和脱水等问题。