Osmotická diuretika mají zásadní vliv v proximálním tubulu a sestupné raménko henleovy kličky. Tato místa jsou volně propustná pro vodu. Prostřednictvím osmotických účinků se také staví proti působení ADH ve sběrném tubulu. Přítomnost nereabsorbovatelné rozpuštěné látky, jako je mannitol, zabraňuje normální absorpci vody vložením vyrovnávací osmotické síly. Výsledkem je zvýšení objemu moči.,
zvýšení průtoku moči snižuje dobu kontaktu mezi tekutinou a tubulárním epitelem, čímž snižuje resorpci sodíku a vody. Výsledná natriuréza má menší velikost než diuréza vody, což nakonec vede k nadměrné ztrátě vody a hypernatremii.
Žádné osmoticky aktivní agent, který je filtrován v glomerulu, ale ne reabsorbována příčiny vodou, aby se udržel v těchto segmentech a podporuje vodní diuréza. Taková činidla mohou být použita ke snížení intrakraniálního tlaku a k podpoře okamžitého odstranění ledvinových toxinů., Prototypickým osmotickým diuretikem je mannitol.
Mannitol snižuje intra kraniální tlak dvěma účinky v mozku.První reologický účinek snižuje viskozitu krve a podporuje expanzi plazmy a dodávání mozkového kyslíku. V reakci na to dochází k mozkové vazokonstrikci v důsledku AUTOREGULACE a snižuje se objem mozkové krve. Druhý účinek nastává vytvořením osmotického gradientu přes hematoencefalickou bariéru, což vede k pohybu vody z parenchymu do intravaskulárního prostoru. Objem mozkové tkáně se snižuje, a proto se ICP snižuje.,