實驗設計的目標在于觀察植物細胞質壁分離與復原的過程，進而理解植物細胞滲透作用的原理。質壁分離的機制在于，當細胞液濃度低于外界溶液濃度時，細胞會通過滲透作用失水，導致液泡縮小、顏色加深，原生質層與細胞壁分離。而質壁分離的復原過程，則是當細胞液濃度高于外界溶液濃度時，細胞通過滲透作用吸水，使細胞液和液泡增大，原生質層恢復原狀。實驗中，采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為材料，因其液泡呈紫色，便于觀察。實驗材料還包括0.3g/ml的蔗糖溶液，它作為質壁分離劑對細胞無害。實驗步驟首先需要制作洋蔥表皮的臨時裝片，步驟包括在載玻片上滴水，撕取洋蔥鱗片葉外表皮放在水滴中展平，蓋上蓋玻片。蓋蓋玻片時，應讓蓋玻片的一側先觸及載玻片，然后輕輕放平，以防止氣泡產生。觀察洋蔥細胞時，可以看到液泡大且呈紫色，原生質層緊貼細胞壁。隨后，實驗者需要在蓋玻片的一側滴入0.3g/ml的蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引，重復幾次，觀察到液泡縮小、顏色加深，原生質層與細胞壁分離。這一步驟要求糖液濃度不能過高，以避免細胞嚴重失水死亡。接下來，實驗者需要觀察細胞質壁分離的復原現象，從蓋玻片的一側滴入清水，在另一側用吸水紙吸引，重復幾次，觀察到液泡由小變大，顏色由深變淺，原生質層恢復原狀。實驗者應注意，發生質壁分離的裝片需立即滴加清水，使其復原，以避免細胞因失水過多而死亡。實驗討論環節，如果將表皮細胞浸潤在與細胞液濃度相同的蔗糖溶液中，這些表皮細胞會維持原狀，因為細胞液的濃度與外界溶液濃度相等。而當紅細胞細胞膜兩側的溶液具有濃度差時，紅細胞不會發生質壁分離，因為紅細胞不具細胞壁。