Osmoregulasi adalah upaya hewan air untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh dan lingkungannya, atau suatu proses pengaturan tekan osmosis. Pengaturan tekanan osmosis perlu dilakukan karena harus terjadi keseimbangan antara substansi tubuh dan lingkungan; membran sel yang permeabel merupakan tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat; dan adanya perbedaan tekanan osmosis antara cairan tubuh dan lingkungan. Pengaturan osmotik cairan tubuh dipergunakan kulit, ginjal dan insang.
Sistem osmoregulasi dipengaruhi oleh habitatnya. Ikan air laut mempertahankan keseimbangan cairan tubuhnya dengan cara melakukan ekskresi secara selektif terutama terhadap ion-ion monovalen yaitu Na+ dan Cl-. Oleh karena itu, air akan diabsorpsi pada waktu air laut diminum atau ditelan sebagai pengganti air yang berdifusi di lingkungan hidupnya.
Osmoregulasi pada ikan air tawar melibatkan pengembalian ion dari lingkungan untuk membatasi kehilangan ion. Air akan masuk ke tubuh ikan karena kondisi tubuhnya hipertonik. Sehingga ikan banyak mengekskresikan air dan menahan ion dari lingkungannya.