這種現象只能在 活細胞 上發生。發生在植物所需營養物質的溶液（一定濃度）中。以尿素為例，它透過細胞膜的方式是自由擴散，在洋蔥表皮細胞失水而發生質壁分離的同時，尿素分子會順著濃度差向細胞液內擴散，從而使得在尿素溶液中質壁分離的速率與在相同濃度的蔗糖液中相比要慢一些，當細胞液濃度由於分子不斷增多而與外界溶液濃度一樣時，由於細胞本身失水而使細胞液總的濃度高於外界溶液濃度，從而自發地發生質壁復原現象。質壁分離復原過程中，細胞吸水，原生質層逐漸漲大，直到內外滲透壓相當，此時細胞外尿素溶液濃度大致等於細胞液中原有物質加上自由擴散進入的分子的濃度，那麼細胞外液中溶液濃度仍然大於細胞液中溶液的濃度，按照自由擴散原理，仍有進入細胞液的趨勢，這樣一來細胞液濃度繼續增大，細胞繼續吸水，直到原生質層受到細胞壁的制約，因此結果就是膨脹到最大限度——質壁緊貼，恢復最初狀態”。 其他一定濃度的離子溶液也會發生質壁分離的自動復原，但是其運輸方式是不同的。植物細胞可主動運輸吸收溶液中的離子，使離子進入細胞，結果導致外部溶液的濃度降低，細胞液濃度升高，當細胞液的濃度大於外部溶液的濃度時，植物細胞會吸水，從而表現出質壁分離復原的現象。