Осмотрофный тип питания влияет на эволюцию и разнообразие организмов следующим образом:

• В начале биологической эволюции первые клетки были, скорее всего, анаэробными осмотрофными гетеротрофами, поскольку атмосфера древней Земли не содержала кислорода, а «первичный бульон» отличался высокой концентрацией органических веществ. 1 Протобионты не были способны производить вещества своих тел самостоятельно и поглощали их из «первичного бульона». 1
• Со временем запасы органических соединений истощились, и организмы были вынуждены начать синтез необходимых органических веществ из неорганических внутри клетки. 1 Так появились автотрофные организмы — хемотрофы и фототрофы. 1
• Эффективность осмотрофии во многом зависит от условий окружающей среды. 2 В зависимости от того, какие питательные вещества доступны, микробы могут корректировать свои стратегии питания, вырабатывая определённые белки и переносчики. 2 Эти функции влияют на то, какие микробы могут процветать в определённых условиях и как они конкурируют друг с другом. 2 В результате естественный отбор воздействует на эти системы, формируя осмотрофные признаки. 2
• Грибы являются основной группой осмотрофных организмов, поскольку они разлагают биомассу. 2 Для организмов, подобных грибам, осмотрофия облегчает процесс разложения. 2