Gibbs-Donnanův efekt je dodatečné zvýšení osmotického tlaku ve fyziologickém roztoku v důsledku difúze iontů anorganických solí přes membrány, které jsou pro ně propustné.
Americký fyzik Josiah Gibbs předpověděl [1] a anglický chemik Frederick Donnan experimentálně v roce 1911 [2] stanovil , že ionty s malou a vysokou molekulovou hmotností jsou nerovnoměrně rozmístěny na obou stranách membrány. Tento jev se nazývá Gibbs-Donnanův efekt. Přímým důsledkem tohoto efektu je skutečnost, že když se článek dostane do kontaktu s roztokem elektrolytu, část se vždy dostane do článku. Proto bude osmotický tlak (který je určen celkovou koncentrací iontů elektrolytu a bílkovin) v buňce vždy vyšší než v okolním roztoku.
Zajímavé je, že v hypertonických roztocích nejen že buňka ztrácí vodu, ale do buňky přechází i určitý počet iontů solí, což vede k dehydrataci – vytéká intracelulární voda, buňka vysychá a zmenšuje se.
Membránová rovnováha ( Donnanova rovnováha ) je rovnováha ustavená v systému roztoků oddělených membránou, která je nepropustná pro alespoň jeden typ iontů přítomných v systému. Membránovou rovnováhu je nutné brát v úvahu při uvažování permeability membrán, při měření osmotického tlaku roztoků makromolekulárních látek.