Kırmızı kan hücreleri, oksijen taşıyan bir protein olan hemoglobin içeren özel hücrelerdir. Esnektirler ve dar kan damarlarından geçmek için şekillerini değiştirebilirler. Ancak saf suya konulduğunda su molekülleri ozmoz yoluyla hücrenin içine girerek hücrenin şişmesine ve patlamasına neden olur.
Bunun nedeni, kırmızı kan hücresinin içindeki çözünen madde konsantrasyonunun dışarıya göre daha yüksek olmasıdır. Dengeyi korumak için su molekülleri, düşük konsantrasyonlu bölgeden (hücre dışı) yüksek konsantrasyonlu alana (hücre içi) doğru hareket eder. Sonuç olarak kırmızı kan hücresi şişer ve sonunda patlar.
Hemoliz süreci, kırmızı kan hücreleri, hücrelerden daha düşük çözünen madde konsantrasyonuna sahip bir çözelti olan hipotonik bir çözeltiye yerleştirildiğinde de gözlemlenebilir. Bununla birlikte, kırmızı kan hücreleri, hücrelerden daha yüksek çözünen madde konsantrasyonuna sahip bir çözelti olan hipertonik bir çözeltiye yerleştirildiklerinde küçülmezler.