Osmolalność – stężenie substancji rozpuszczonej w roztworze, wyrażone jako liczba moli substancji czynnych osmotycznie (osmoli, Osm) rozpuszczonych w jednym kilogramie rozpuszczalnika (wody). Osmolalność wszystkich płynów ustrojowych organizmu w stanie fizjologicznym jest jednakowa (prawo izoosmolalności) i mieści się w przedziale 280–295 mOsm/kg H2O, przeciętnie 290 mOsm/kg H2O. W odróżnieniu od osmolalności, osmolarność to liczba moli substancji osmotycznie czynnych w 1 litrze roztworu.
Osmolalność zależy od stężenia i aktywności cząsteczek substancji rozpuszczonych w wodzie oraz stężenia i aktywności cząsteczek wody. Osmolalność nie zależy jednak od masy cząsteczkowej ani od ładunku cząsteczki.
Definicje Osmolalność całkowita obliczona i efektywna Osmolalność całkowita odnosi się do ilości wszystkich substancji, wyrażonych w molach, rozpuszczonych w 1 kilogramie wody przestrzeni pozakomórkowej. Wielkość ta nie decyduje jednak o tym, jak płyny ustrojowe przemieszczają się między przestrzeniami ciała. Tym czynnikiem jest osmolalność efektywna, czyli tylko ta mająca wpływ na ruch wody przez błony komórkowe. Płyny o osmolalności efektywnej mniejszej niż fizjologiczna określa się jako hipotoniczne, a o większej, jako hipertoniczne.