質壁分離是細胞在高滲溶液中失去水分的過程。 如果細胞處于低滲溶液，導致較低的外部滲透壓和水凈流入細胞，則會發生相反的過程，即去質壁分離或細胞溶解。 通過觀察質壁分離和去質壁分離，可以確定細胞環境的張力以及溶質分子穿過細胞膜的速率。

plasmolysis 一詞源自拉丁語“plasma”，意思是“矩陣”，希臘語“lysis”，意思是“松散”。

低滲溶液中的植物細胞會通過內滲作用吸收水分，因此細胞中水體積的增加會增加壓力，使原生質推動細胞壁，這種情況稱為膨壓。 Turgor 使植物細胞以相同的方式相互推動，是非木本植物組織的主要支持方法。 植物細胞壁在某一點后抵抗進一步的水進入，稱為完全膨壓，它阻止植物細胞像動物細胞在相同條件下所做的那樣破裂。 這也是植物直立的原因。 沒有植物細胞的剛度，植物會因自身重量而倒下。 膨壓使植物保持堅挺和直立，而沒有膨壓的植物（稱為松弛）會枯萎。 只有當周圍沒有空氣空間時，細胞的膨脹壓力才會開始下降，并最終導致滲透壓高于細胞的滲透壓。 當水由于含有甘露醇、山梨糖醇和蔗糖等溶質的高滲溶液而離開細胞時，液泡在膨脹壓力中發揮作用。

如果將植物細胞置于高滲溶液中，植物細胞會失去水分，從而通過質壁分離失去膨脹壓力：壓力降低到細胞原生質從細胞壁剝離的程度，從而在細胞壁和細胞膜之間留下間隙 并使植物細胞收縮和皺縮。 壓力的持續降低最終會導致細胞破裂——細胞壁的完全崩潰。 細胞處于這種狀態的植物會枯萎。 植物細胞質壁分離后，細胞壁和細胞膜之間的間隙充滿高滲溶液。 這是因為當細胞周圍的溶液處于高滲狀態時，會發生外滲，細胞壁和細胞質之間的空間充滿溶質，因為大部分水會流失，因此細胞內的濃度會變得更高。 植物中有一些機制可以防止過量水分流失，就像過量水分獲取一樣。 如果將細胞置于低滲溶液中，質壁分離可以逆轉。 氣孔有助于保持植物中的水分，使其不會變干。 蠟還能保持植物中的水分。 動物細胞中的等效過程稱為鋸齒化。

細胞的液體內容物由于外滲而漏出。 細胞塌陷，細胞膜從細胞壁上拉開（在植物中）。 大多數動物細胞僅由磷脂雙層（質膜）組成，而不是細胞壁，因此在這種情況下會收縮。

質壁分離只發生在極端條件下，在自然界中很少發生。 它是在實驗室中通過將細胞浸入濃鹽水或糖（蔗糖）溶液中引起外滲來誘導的，通常使用伊樂藻植物或洋蔥表皮細胞，它們具有彩色細胞液，因此該過程清晰可見。 亞甲藍可用于植物細胞染色。

質壁分離主要表現為細胞膜在高滲和高壓下收縮。

質壁分離可以有兩種類型，凹質壁分離或凸質壁分離。 凸形質壁分離總是不可逆的，而凹形質壁分離通常是可逆的。 在凹形質壁分離過程中，由于質膜和細胞壁之間形成半球形、向內彎曲的口袋，質膜和封閉的原生質體從細胞壁部分收縮。 在凸形質壁分離過程中，質膜和封閉的原生質體從細胞壁上完全收縮，質膜的末端呈對稱的球形彎曲圖案。