Dans le sens général, deux solutions sont isotoniques quand ils contiennent les mêmes quantités de solutés ou des substances dissoutes, et donc avoir la même pression osmotique . Comme couramment utilisée dans le domaine médical, cependant, les solutions isotoniques sont les solutions qui ont la même concentration de soluté que les cellules dans le corps humain. Une cellule placée dans une solution isotonique va ni acquérir ni perdre de l'eau.
Lorsque les deux solutions aqueuses de concentrations différentes ou tonicités sont séparés par une membrane semi-perméable, telle qu'un mur de la cellule, l'eau migre du, côté moins concentrée, ou hypotonique pour le plus concentré, ou hypertonique, côté dans une tentative pour apporter à la fois les côtés à l'équilibre. Ce processus est connu comme l'osmose. Plus la différence dans les concentrations des deux solutions, plus la pression osmotique sera, et plus le transfert osmotique sera.
Si une cellule vivante, qui a une concentration importante de solutés, est placée dans un plat de l'eau pure, de la pression osmotique va provoquer l'eau de la vaisselle à migrer dans la cellule, ce qui provoque la cellule à gonfler et éventuellement la rupture. Inversement, si la cellule est placée dans un plat d'eau qui contient soluté dans une concentration supérieure à la cellule, l'eau s'écoule de la cellule sortir dans la solution, ce qui provoque la cellule à se ratatiner et mourir. Si la cellule est placée dans un plat de solution isotonique, il n'y aura aucun mouvement net de l'eau.
C'est la nature de l'osmose que l'identité du soluté n'a pas d'importance. Ainsi, les sels, les sucres, et d'autres composés solubles sont tous efficaces pour réguler la pression osmotique. Tous peuvent être utilisés pour préparer des solutions isotoniques.
Tonicité est d'une importance cruciale en biologie et en médecine en raison de son effet sur les cellules vivantes. Les cellules ne fera que croître dans des solutions isotoniques, et tout médicament administré par voie intraveineuse doit être ajusté pour être efficace isotonique avec le sang humain. Une solution à 0,9% de chlorure de sodium est considéré isotonique avec le sang, bien que, en fait, sa pression osmotique est effectivement légèrement plus élevée.
Les boissons pour sportifs sont des boissons renforcée avec des électrolytes et de sucres pour remplacer ceux perdus par l'exercice intense, et peuvent être soit isotonique, hypertonique, hypotonique ou, selon la formule du fabricant. Solutions isotoniques contenant ces substances sont généralement considérés comme les meilleurs pour ceux qui sont engagés dans l'activité sportive normale, tandis que les versions hypertonique sont davantage orientées vers la fourniture d'énergie lors d'événements soutenus, haute endurance. Les boissons pour sportifs hypotonique sont les meilleurs pour les athlètes qui ont besoin des fluides sans le regain d'énergie des glucides ajoutés.
