Por meio dessa magnitude, a concentração de solutos osmoticamente ativos presentes na amostra é medida indiretamente. Sua medida é útil no estudo de doenças relacionadas ao equilíbrio ácido-base e eletrólitos. A comparação entre a osmolaridade do soro e a urina oferece informações úteis para determinar o estado da função renal hídrica. O aumento da osmolaridade soro ocorre em situações de perda de água, diabetes não cetósica hiperosmolar, intoxicação alcoólica, diabetes insipida, altas concentrações de sódio e de cálcio e danos cerebrais. Valores inferiores são encontrados em casos de falha corticosuprarenal, pan-hipopituitarismo, intoxicação por água e síndrome da secreção inadequada de vasopresina. A osmolaridade da urina/razão de osmolaridade sérica está diminuída em casos de poliúria devido ao diabetes insípido e em pacientes com deficiência tubular renal.