Una membrana semipermeable es una membrana que permite el paso de determinadas sustancias, mientras bloquea otras. La energía libre de Gibbs de un sistema es una medida de su potencial termodinámico y se minimiza cuando el sistema está en equilibrio. En el caso de una membrana semipermeable, el sistema alcanzará el equilibrio cuando el potencial químico del soluto sea el mismo en ambos lados de la membrana. Esto se debe a que el soluto se moverá del lado de mayor potencial químico al lado de menor potencial químico, hasta que los potenciales químicos sean iguales. Por lo tanto, la energía libre de Gibbs mínima se alcanza mediante una membrana semipermeable.