אלקטרו-אוסמוזה (או זרימה אלקטרו-אוסמוטית) היא תנועה של זורם עקב הפעלת שדה חשמלי ב צינור קפילרי, ממברנות או מיקרו-תעלות. חשיבותה של תופעה זו נובעת מכך שגודל המהירות בזרימה אלקטרו-אוסמוטית תלוי באופן ליניארי בעוצמת השדה שהופעל, בחומר ממנו עשויה התעלה ובתכונות של הנוזל, אך לא בממדי התעלה. אלקטרו-אוסמוזה היא מרכיב חיוני בטכניקות הפרדה כימיות, בעיקר באלקטרופורזה קפילרית. אלקטרו-אוסמוזה יכולה להתרחש במים לא מסוננים טבעיים, וגם בתמיסות בופר.
תופעת אלקטרו-אוסמוזה תוארה לראשונה בשנת 1809 על ידי פ. פ. רויס מ אגודת מוסקבה לחקר טבע (רוסית: Московское общество испытателей природы).
הוא הראה כי מים יכולים לזרום דרך פקק העשוי מחרסינה כתוצאה מהפעלת מתח חשמלי. חרסינה מורכבת מחלקיקים צפופים של סיליקה ומינרלים אחרים, ומים זורמים ברווחים הצרים שבין חלקיקים אלה בדיוק כפי שזה היה קורה דרך שפופרת זכוכית. כל שילוב של אלקטרוליט (נוזל המכיל יונים חופשיים) ומוצק מבודד יגרום לאלקטרו-אוסמוזה, אך לשילוב של מים וסיליקה ההשפעה של האפקט היא ניכרת במיוחד, אם כי מתקבלות בדרך כלל מהירויות זרימה נמוכות- רק כמה מילימטרים לשנייה.
בגלל שיווי המשקל הכימי הקיים בין משטח המוצק ותמיסת האלקטרוליט נוצרת שכבה של יונים ניידים בעלי מטען חשמלי קבוע קרוב למשטח המוצק, המכונה השכבה החשמלית הכפולה (ראו Electrical double layer). כאשר מופעל שדה חשמלי המטען החשמלי בשכבה החשמלית הכפולה מתחיל לנוע הודות ל כוח קולון וגורם לזרימה של כל הנוזל. זאת הסיבה למקור השם: אלקטרו-אוסמוזה.
נכתוב את משוואות נאוויה-סטוקס ואת משואת הרציפות למקרה של אלקטרו-אוסמוזה. עבור נוזל בלתי-דחיס :
משוואת הרציפות היא:
משוואת התנע, בכתיב וקטורי, קרוב למשטח:
כאשר מהירות הנוזל, צפיפות הנוזל, צמיגות הנוזל,
נגזרת מלווה, צפיפות מטען החשמלי בשכבה חשמלית הכפולה
ו עוצמת השדה החשמלי ו p הוא הלחץ
כמו כן מתקיים: כאשר הוא פוטנציאל חשמלי הודות לשדה חיצוני שהופעל ו הוא פוטנציאל זטה על פני המשטח המוצק.
בנוסף מתקיימת משוואת לפלס המתארת את הפוטנציאל החשמלי הודות לשדה חיצוני שהופעל:
כמו כן, מתקיימת משוואת פואסון המתארת את הפוטנציאל החשמלי הודות לשדה הפנימי שנובע מפוטנציאל זטה:
כאשר הוא קבוע דיאלקטרי.
כאשר הוא סימון חילופי לפוטנציאל זטה. הביטוי האחרון נקרא משאוות הלמולץ-שמולוצ'ובסקי.
ואז מקבלים שעבור מוביליות קבועה - המהירות יחסית לעוצמת השדה שהופעל: .
בתופעת הזרימה האלקטרו-אוסמטית נעשה שימוש במכשירים של מיקרו-זרימה (ראו מיקרופלואידיקה), אנליזה ועיבוד של קרקע ואנליזה כימית, והמאפיין המייחד של כל המערכות האלו הוא נוכחות של משטחים טעונים, העשויים בדרך כלל מתחמוצת. להלן מספר שימושים: