Ett semipermeabelt membran är ett membran som tillåter vissa ämnen att passera genom det, samtidigt som det blockerar andra. Gibbs fria energi i ett system är ett mått på dess termodynamiska potential, och den minimeras när systemet är i jämvikt. I fallet med ett semipermeabelt membran kommer systemet att nå jämvikt när den kemiska potentialen för det lösta ämnet är densamma på båda sidor av membranet. Detta beror på att det lösta ämnet kommer att flytta från sidan med högre kemisk potential till sidan med lägre kemisk potential, tills de kemiska potentialerna är lika. Därför uppnås minsta Gibbs fria energi av ett semipermeabelt membran.