Attualmente si ritiene che le cellule del cervello siano in grado di regolare la loro osmolarità modificando le concentrazioni di alcune sostanze ad attività osmotica come ad esempio inositolo, betaina e glutammina. In caso di iponatriemia le concentrazioni di queste sostanze cadono, conseguentemente le cellule si rigonfiano di acqua. Un meccanismo simile, ma opposto, si verifica in caso di ipernatremia: in quest'ultimo caso le cellule si "restringono" perdendo liquidi nel tentativo di andare a diluire il liquido esterno alla cellula, ipernatriemico. Si comprende perciò come una rapida correzione della natriemia potrebbe causare una relativa ipertonia del liquido extracellulare. In conseguenza di ciò "acqua libera" esce dalle cellule per andare a diminuire questo ipertono relativo. 