Gibbs-Donnan dengesi, yüklü parçacıkların yarı geçirgen bir zarın yakınında olduklarında sergiledikleri davranış anlamına gelir. Spesifik olarak, elektrostatik ve ozmotik kuvvetlerin dengeyi sağlamak için nasıl dengelendiğini açıklar. Bu ilişkilere yardımcı olmak için Gibbs-Donnan dengesi, farklı moleküllere faktörler atar. Bu değerler, negatif yüklü bir anyon veya pozitif katyona atanmalarına bağlı olarak değişir. Değerler anyonlar için biraz daha yüksektir.
Ayrıca Gibbs-Donnan etkisi olarak da adlandırılan bu denge, bir fizikçi olan Josiah Willard Gibbs ve bir kimyager olan Frederick Donnan'ın adını almıştır. Bu denklem yarı geçirgen bir zarın her iki tarafındaki bir konsantrasyonu ifade eder. Bunlar yüklü parçacıklar olduğu için, bir konsantrasyon gradyanı ve bir elektrostatik gradyan vardır.
Bu dengenin yürürlüğe girmesi için, geçirgen olmayan iyonların membran boyunca eşit olmayan bir yük dağılımı olması gerekir. Gibbs-Donnan dengesinin bir örneği, bir anyon sıvısının bir anyon ve bir katyon içeren bir moleküle verildiği zamandır. Her iki gradyan, yeni molekülleri dengelemek ve dengeyi yeniden oluşturmak için tepki verir. Bu reaksiyonu gözlemlemenin bir yöntemi, bir karışımı intravasküler ve interstisyel bölmelere yerleştirmektir. İnsan vücudunda bu denge, negatif istirahat membran potansiyelinden sorumludur.