Obično se izračunava kao udio otopljenih čestica po litri tekućine, osmolarnost plazme može uzeti u obzir koncentracije tvari kao što su natrij, glukoza, urea ili klorid u krvi. Osmolalnost je slično mjerenje osim što se općenito mjeri u kilogramima. Koncentracija otopljene tvari obično se mjeri brojem jedinica koje se nazivaju osmoli u plazmi. Soli i razni drugi ioni redovito prolaze kroz tijelo u razinama koje se mogu brzo povećati ili smanjiti. Povećanje osmolarnosti plazme može biti znak dehidracije ili bolesti, dok značajno smanjenje često označava druge zdravstvene probleme.
Dok su ta dva izražena u različitim veličinama volumena, osmolarnost plazme može se matematički izračunati iz osmolalnosti pomoću jednadžbe. Izračun osmaolarnosti otopine općenito uključuje broj koji objašnjava disocijaciju otopine od čestica otopljene tvari. Također je uključen broj čestica, koncentracija otopljene tvari i vrijednost koja predstavlja stvarnu vrstu materijala otopljenog u otopini. Instrument koji se naziva osmometar koristi se za mjerenje svojstava i drugih karakteristika tekućine.
Osmolarnost plazme općenito utječe na prolaz vode u stanične membrane i iz njih. Polupropusna membrana stanice obično je regulirana tako da je osmolarnost tekućine izvan njih jednaka onoj između. Kada se osmolarnost poveća, obično se luči antidiuretski hormon (ADH), koji normalno luči hipotalamus u mozgu. Može potaknuti tijelo da ponovno apsorbira vodu, što rezultira nižom koncentracijom krvne plazme i većom koncentracijom urina. Hormon se ponekad luči u većim količinama od normalnih, osobito kod osoba s nekim oblicima dijabetesa.
Promjene u razinama ADH obično utječu na način na koji bubrezi kontroliraju izlučivanje vode, a promjene u osmolarnosti plazme mogu se prilagoditi unutar 20 minuta. Osim osmolarnosti plazme, može se mjeriti i razina otopljenih čestica u urinu i stolici. Stanja poput dehidracije, bolesti bubrega, zatajenja srca i hiperglikemije ponekad se dijagnosticiraju praćenjem koncentracije tih otopljenih tvari. Značajne promjene u osmolarnosti mogu ometati staničnu funkciju i unutarnji volumen, a stanice mogu čak i umrijeti ako je učinak dovoljno velik.
Ako osmolarnost plazme poraste samo za 2%, to može uzrokovati žeđ. Dodatno mjerenje, nazvano osmotski jaz, provodi se usporedbom razlike između laboratorijskog mjerenja i stvarnog izračuna. Kada se to poveća, to može ukazivati na gutanje raznih drugih spojeva, poput metanola.