Перенос вещества через клеточные мембраны состоит из движения молекул растворимого вещества и из движения самой воды. Газы, такие, как кислород и двуокись углерода, играющие важную роль в клеточном метаболизме, проникают в клетку и покидают ее в растворенном состоянии, и скорость переноса этих газов через мембрану определяется их растворимостью в водной среде. Двуокись углерода хорошо растворима в воде и поэтому свободно проходит через мембрану; кислород же растворим в воде в значительно меньшей степени и является, таким образом, лимитирующим фактором в метаболизме клеток.