os diuréticos osmóticos têm o seu principal efeito no túbulo proximal e no membro descendente da ansa de Henle. Estes locais são livremente permeáveis à água. Através dos efeitos osmóticos, eles também se opõem à ação da ADH no túbulo de coleta. A presença de um soluto não reabsorvível, como o manitol, impede a absorção normal da água através da interposição de uma força osmótica de compensação. Como resultado, o volume de urina aumenta.,o aumento do caudal da urina diminui o tempo de contacto entre o fluido e o epitélio tubular, reduzindo assim a reabsorção de sódio e água. A natriurese resultante é de menor magnitude do que a diurese de água, levando eventualmente a perda excessiva de água e hipernatremia.
qualquer agente osmoticamente activo que seja filtrado pelo glomérulo mas não reabsorvido faz com que a água seja retida nestes segmentos e promove uma diurese de água. Tais agentes podem ser usados para reduzir a pressão intracraniana e para promover a remoção rápida de toxinas renais., O diurético osmótico prototípico é o manitol.manitol diminui a pressão intra-craniana através de dois efeitos no cérebro.O primeiro, efeito reológico, reduz a viscosidade do sangue, e promove a expansão do plasma e o fornecimento de oxigênio cerebral. Em resposta, a vasoconstrição cerebral ocorre devido à auto-regulação, e o volume de sangue cerebral é diminuído. O segundo efeito ocorre através da criação de um gradiente osmótico através da barreira hemato-encefálica, levando ao movimento da água do parênquima para o espaço intravascular. O volume do tecido cerebral está diminuído e, portanto, a PCI está diminuída.,