Osmotický tlak koloidního systému (koloidní částice + disperzní prostředí), odděleného od disperzního prostředí membránou, která propouští všechny složky systému kromě koloidních (tj. všechny malé molekuly). Osmotický tlak je jediná z koligativních vlastností, která je měřitelná i v koloidních systémech, i když jeho hodnota je o dva až tři řády menší než u analytických disperzí.

Pro osmotický tlak zředěných ideálních koloidních soustav platí van’t Hoffova rovnice, v níž je koncentrace většinou vyjadřována jako počet disperzních částic v jednotce objemu, ν₂ = N₂/V:

(k_B je Boltzmannova konstanta), nebo hmotnost disperzního podílu m₂ v jednotce objemu V (hmotnostní koncentrace w₂ = m₂/V; v polymerní literatuře je pro hmotnostní koncentraci používán symbol c₂)

kde M₂ je hmotnost jednoho molu disperzních částic; v případě polydisperzního systému číselně střední molární hmotnost (viz střední molární hmotnost)

Pro neideální roztoky byly navrženy viriální rozvoje tvaru

kde B, C... jsou viriální koeficienty, které se určují z experimentálních dat. Nejčastěji se používají jen první dva členy rozvoje (tzv. dvoukonstantové rovnice).

Jak je patrné, klesá osmotický tlak s rostoucí velikostí částic. Pro dva koloidní systémy A a B o stejné hmotnostní koncentraci disperzních částic, které se liší velikostí, platí

Osmotický tlak klesá, jestliže se částice slepují nebo tvoří agregáty, naopak vzrůstá při rozpadu agregátů.

Měření osmotického tlaku se využívá ke stanovení molární hmotnosti vysokomolekulárních látek, které tvoří pravé roztoky, jejichž stabilizace nevyžaduje přítomnost elektrolytů a mohou být připraveny v dostatečně vysoké koncentraci. U roztoků polyelektrolytů je však hodnota osmotického tlaku značně ovlivněna stupněm jejich elektrolytické disociace a nízkomolekulárními elektrolyty, v jejichž přítomnosti se ustavují Donnanovy rovnováhy.