Bei einem Osmosekraftwerk wird der physikalische Effekt der Osmose benutzt.
In zwei Behälter, die von einem semipermeablem Membran getrennt werden, wird Wasser eingefüllt. Der eine Behälter wird mit Süß- der andere mit Salzwasser gefüllt. Normalerweise würde sich das Salz aufteilen und von dem Becken mit Salzwasser in das Becken mit Süßwasser übertreten, damit sich der Salzgehalt angleicht. Doch die Membran verhindert dieses. Somit bleibt dem Süßwasser nichts anderes übrig, als zu dem Salzwasser zu fließen. Durch diesen Vorgang wird ein Druck aufgebaut, welcher genutzt werden kann, um eine Turbine anzutreiben.
Die Idee eines Osmosekraftwerks wurde in den 1970er Jahren entwickelt, doch da die Technik noch keine guten Membranen bauen konnte, scheiterten die ersten Versuche. 1990 begannen konkrete Forschungen und im Jahr 2009 wurde das erste Kraftwerk in Norwegen eröffnet. Es ist lediglich ein Prototyp und ist sehr klein. Mit diesem Kraftwerk wird
versucht, dass bis dahin nur im Modell veröffentlichte Prinzip auch in der Realität anzuwenden.
