原来，生活在海水中的硬骨鱼类，鳃片中长有一种海水淡化装置，它由“泌氯细胞”组成，“泌氯细胞”是一个淡化“车间”，当鱼吸进海水后，其能快速将咸涩的海水淡化。还有，海鱼的表皮膜、内腔膜和口腔膜等都是一种半渗透膜。当海水被吸入口腔时，口腔粘膜或内腔粘膜把海水阻止在口腔内。
然后通过吸气，增加口腔压力，形成膜内外的压力差，将海水淡化后的水吸进体内，而那些被分解后滞留在口腔内的盐和其他一些成分，则通过排泄系统排出体外。这样，留在鱼身体里的就全是淡水了。此外，海洋软骨鱼类不像硬骨鱼那样能淡化海水，但它们自有一套保持体内外渗透压平衡的本领。
海洋软骨鱼类体内含有较高浓度的尿素和三甲胺，体液渗透压比海水略高，这样，海水能通过鳃和口腔黏膜渗入体内，而体内过多的水分则由肾脏排出体外。但是，淡水鱼则没有这样的本领。为什么会这样那？让我们先来了解一个物理概念：渗透压。
对于两侧水溶液浓度不同的半透膜，为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强称为渗透压。海水中有大量盐分，所以根据渗透压原理，海水鱼鱼体组织中的水，将不断地从鳃和体表向外渗出。为了保持体内水分平衡，海水鱼便不得不吞食大量海水，以弥补体内的失水。而由于吞食海水，使得鱼类体内的盐分增加，这样，海水鱼就能保持体液与海水的浓度的平衡。
淡水鱼鱼体组织的含盐浓度比外界淡水的含盐浓度要高,根据渗透压原理，外界水将不断地进入鱼体，因此淡水鱼会通过肾脏将过多的水分排出体外。如果将淡水鱼放进海水中，淡水鱼应适应不了高浓度的盐分，会因渗透作用脱水而死。据估计，全世界的鱼类大约有3.3万种，其中41%是淡水鱼。对于大部分的鱼类，它们只能生活在一种水体中，要么淡水，要么盐水，这取决于鱼类的耐盐性。
无论是鱼还是人，生物都必须保持体内的盐分平衡才能生存，盐分太多或者太少都不行。作为半透膜的细胞膜可以起到调节盐度的作用，它能让低盐度液体中的水流到高盐度液体中，以达到盐度平衡，这就是渗透作用。如果细胞内的液体盐度高于细胞外的环境，那么，水就会从细胞外渗透到细胞内，反之亦然。
如果把淡水鱼放到海水中，由于淡水鱼细胞内的盐度低于海水的盐度，这就会造成淡水鱼细胞中的水穿过细胞膜渗透到海水中，从而造成细胞脱水的现象。淡水鱼无法通过摄入海水来补充水分，所以淡水鱼不能在海水中生存。同样的道理，海洋中的绝大部分鱼类也无法在淡水中生存。因为海水鱼细胞内的盐度远高于淡水，这会导致细胞不断地吸水，最终导致它们死亡。