A vörösvérsejtek speciális sejtek, amelyek hemoglobint, egy oxigénszállító fehérjét tartalmaznak. Rugalmasak és megváltoztathatják alakjukat, hogy szűk ereken haladjanak át. Ha azonban tiszta vízbe helyezik őket, a vízmolekulák ozmózis útján bejutnak a sejtbe, amitől a sejt megduzzad és szétrobban.
Ennek az az oka, hogy az oldott anyagok koncentrációja magasabb a vörösvértesten belül, mint azon kívül. Az egyensúly fenntartása érdekében a vízmolekulák az alacsonyabb koncentrációjú területről (a sejten kívül) a magasabb koncentrációjú területre (a sejten belül) mozognak. Ennek eredményeként a vörösvértestek megduzzadnak, és végül felrobbannak.
A hemolízis folyamata akkor is megfigyelhető, ha a vörösvértesteket hipotóniás oldatba helyezzük, amely oldatban alacsonyabb az oldott anyagok koncentrációja, mint a sejtekben. A vörösvérsejtek azonban nem zsugorodnak, ha hipertóniás oldatba helyezik őket, amely oldatban nagyobb az oldott anyagok koncentrációja, mint a sejtekben.