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El proceso consiste en sumergir un producto alimenticio en una solución acuosa concentrada en solutos (soluciones hipertónicas) que tienen elevada presión osmótica y baja actividad de agua. Durante este proceso se presentan dos flujos en contracorriente: el desplazamiento de agua desde el alimento hacia la solución concentrada, y el movimiento de solutos desde la solución al alimento.
Además, la deshidratación osmótica casi no afecta el color, sabor, aroma y textura del alimento, permite evitar la pérdida de la mayor parte de los nutrientes y no posee un gran requerimiento energético debido a que se realiza a bajas temperaturas. Por ejemplo, la deshidratación osmótica se aplica en frutas y hortalizas para su conservación.