La vacuola contráctil es un tipo especializado de vacuola que regula la cantidad de agua dentro de una célula. En ambientes de agua dulce, la concentración de solutos es hipotónica, menor en el exterior que en el interior de la célula. En estas condiciones, la ósmosis hace que se acumule en la célula agua procedente del medio exterior. La vacuola contráctil actúa como parte de un mecanismo de protección que evita que la célula absorba demasiada agua y que posiblemente se lise (se rompa) por una presión interna excesiva.
La vacuola contráctil, como su nombre indica, expulsa el agua fuera de la célula al contraerse. El crecimiento (recogida de agua) y la contracción (expulsión de agua) de la vacuola contráctil son periódicos. Un ciclo dura varios segundos, dependiendo de la especie y de la osmolaridad del medio. La fase en la que el agua fluye hacia la CV se denomina diástole. La contracción de la vacuola contráctil y la expulsión del agua fuera de la célula se denomina sístole.
El agua siempre fluye primero desde el exterior de la célula hacia el citoplasma, y sólo entonces se traslada desde el citoplasma hacia la vacuola contráctil para su expulsión. Las especies que poseen una vacuola contráctil suelen utilizar siempre el orgánulo, incluso en entornos muy hipertónicos (alta concentración de solutos), ya que la célula tiende a ajustar su citoplasma para volverse aún más hiperosmótica que el entorno. La cantidad de agua expulsada de la célula y el ritmo de contracción están relacionados con la osmolaridad del entorno. En entornos hiperosmóticos, se expulsará menos agua y el ciclo de contracción será más largo.
Las vacuolas contráctiles mejor conocidas pertenecen a los protistas Paramecium, Amoeba, Dictyostelium y Trypanosoma, y en menor medida al alga verde Chlamydomonas. No todas las especies que poseen una vacuola contráctil son organismos de agua dulce; algunos microorganismos marinos, del suelo y parásitos también tienen una vacuola contráctil. La vacuola contráctil predomina en las especies que no tienen pared celular, pero hay excepciones (sobre todo Chlamydomonas) que sí poseen pared celular. A través de la evolución, la vacuola contráctil se ha perdido típicamente en los organismos multicelulares, pero todavía existe en la etapa unicelular de varios hongos multicelulares, así como en varios tipos de células en las esponjas (amebocitos, pinacocitos y coanocitos).
El número de vacuolas contráctiles por célula varía, dependiendo de la especie. Las amebas tienen una, Dictyostelium discoideum, Paramecium aurelia y Chlamydomonas reinhardtii tienen dos, y las amebas gigantes, como Chaos carolinensis, tienen muchas. El número de vacuolas contráctiles en cada especie es mayoritariamente constante y, por tanto, se utiliza para la caracterización de las especies en la sistemática. En la mayoría de las células, la vacuola contráctil tiene varias estructuras adheridas, como pliegues de membrana, túbulos, tractos de agua y pequeñas vesículas. Estas estructuras se han denominado espongioma; la vacuola contráctil junto con el espongioma se denomina a veces «complejo de vacuola contráctil» (CVC). El espongioma cumple varias funciones en el transporte de agua hacia la vacuola contráctil y en la localización y acoplamiento de la vacuola contráctil dentro de la célula.
Paramecium y Amoeba poseen vacuolas contráctiles de gran tamaño (con un diámetro medio de 13 y 45 µm, respectivamente), que son relativamente cómodas de aislar, manipular y ensayar. Las vacuolas contráctiles más pequeñas conocidas pertenecen a Chlamydomonas, con un diámetro de 1,5 µm. En Paramecium, que tiene una de las vacuolas contráctiles más complejas, la vacuola está rodeada por varios canales, que absorben agua por ósmosis desde el citoplasma. Una vez que los canales se llenan de agua, ésta se bombea a la vacuola. Cuando la vacuola está llena, expulsa el agua a través de un poro en el citoplasma que puede abrirse y cerrarse. Otros protistas, como la Amoeba, tienen vacuolas que se desplazan a la superficie de la célula cuando están llenas y sufren exocitosis. En Amoeba las vacuolas contráctiles recogen los residuos excretores, como el amoníaco, del líquido intracelular tanto por difusión como por transporte activo.