Røde blodceller er spesialiserte celler som inneholder hemoglobin, et oksygenbærende protein. De er fleksible og kan endre form for å passere gjennom trange blodårer. Men når de plasseres i rent vann, beveger vannmolekylene seg inn i cellen ved osmose, noe som får cellen til å svelle og briste.
Grunnen til dette er at konsentrasjonen av oppløste stoffer er høyere inne i de røde blodcellene enn utenfor. For å opprettholde likevekt beveger vannmolekylene seg fra området med lavere konsentrasjon (utenfor cellen) til området med høyere konsentrasjon (inne i cellen). Som et resultat svulmer de røde blodcellene og sprekker til slutt.
Prosessen med hemolyse kan også observeres når røde blodceller plasseres i en hypotonisk løsning, som er en løsning som har en lavere konsentrasjon av oppløste stoffer enn cellene. Røde blodlegemer vil imidlertid ikke krympe når de plasseres i en hypertonisk løsning, som er en løsning som har en høyere konsentrasjon av oppløste stoffer enn cellene.