Trong tế bào thực vật, nước luôn có khuynh hướng đi vào bên trong khiến tế bào trương lên là nhờ vào sự kết hợp giữa cấu trúc đặc biệt của tế bào và các nguyên lý vật lý học.

Dưới đây là các lý do chính:

1. Nồng độ chất tan cao trong không bào
Tế bào thực vật trưởng thành thường có một không bào trung tâm rất lớn. Không bào này chứa dịch tế bào bao gồm đường, muối khoáng và các axit hữu cơ.

Nồng độ chất tan trong không bào thường cao hơn so với môi trường bên ngoài (môi trường nhược trương).
Theo nguyên lý thẩm thấu, nước sẽ tự động di chuyển từ nơi có nồng độ chất tan thấp (nhiều nước) sang nơi có nồng độ chất tan cao (ít nước) để thiết lập trạng thái cân bằng.
2. Sự chênh lệch áp suất thẩm thấu (P)
Áp suất thẩm thấu của tế bào được tính bằng công thức:

P=iCRT
Do nồng độ chất tan (C) bên trong tế bào lớn, áp suất thẩm thấu P trong tế bào rất cao, tạo ra một "lực hút" kéo phân tử nước từ ngoài vào trong qua màng tế bào (một màng bán thấm).

3. Vai trò của vách tế bào (Cell Wall)
Đây là điểm khác biệt lớn nhất giữa tế bào thực vật và tế bào động vật:

Khi nước đi vào, tế bào bắt đầu phồng lên. Ở tế bào động vật, nếu quá nhiều nước vào, tế bào sẽ bị vỡ.
Ở thực vật, vách cellulose rất chắc chắn sẽ tạo ra một lực cản gọi là áp suất trương dịch (Pt​). Khi tế bào trương đến một mức độ nhất định, áp suất này sẽ đẩy ngược lại, ngăn không cho nước vào thêm quá mức, giúp cây giữ được hình dáng cứng cáp mà không bị vỡ tế bào.

Tóm tắt bằng công thức lực hút nước (S):
Lực hút nước của tế bào thực vật được xác định bởi:

S=P−Pt​
Khi tế bào thiếu nước, Pt​ thấp nên S cao → Nước bị hút mạnh vào trong.
Khi tế bào no nước, Pt​ tăng lên cho đến khi Pt​=P thì S=0→ Nước dừng thấm vào, tế bào ở trạng thái trương nước tối đa.
Sự trương nước này cực kỳ quan trọng vì nó giúp cây thân thảo đứng thẳng và lá cây không bị héo.