O vacuole contractil é um tipo especializado de vacuole que regula a quantidade de água dentro de uma célula. Em ambientes de água doce, a concentração de solutos é hipotónica, menor no exterior do que no interior da célula. Nestas condições, a osmose provoca a acumulação de água na célula a partir do ambiente externo. O vacúolo contrátil actua como parte de um mecanismo de protecção que impede a célula de absorver demasiada água e possivelmente de lisar (romper) através de uma pressão interna excessiva.
O vacúolo contrátil, como o seu nome sugere, expulsa a água da célula através da contracção. O crescimento (recolha de água) e contracção (expulsão de água) do vacúolo contrátil são periódicos. Um ciclo leva vários segundos, dependendo da espécie e da osmolaridade do ambiente. A fase em que a água flui para o CV é chamada diástole. A contracção do vacúolo contrátil e a expulsão de água da célula chama-se sístole.
A água flui sempre primeiro do exterior da célula para o citoplasma, e só depois é movida do citoplasma para o vacúolo contrátil para expulsão. Espécies que possuem um vacúolo contrátil usam sempre a organela, mesmo em ambientes muito hipertónicos (alta concentração de solutos), uma vez que a célula tende a ajustar o seu citoplasma para se tornar ainda mais hiperosmótica do que o ambiente. A quantidade de água expelida da célula e a taxa de contracção estão relacionadas com a osmolaridade do ambiente. Em ambientes hiperosmóticos, menos água será expelida e o ciclo de contracção será mais longo.
Os vacúolos contráteis mais bem compreendidos pertencem aos protists Paramecium, Amoeba, Dictyostelium e Trypanosoma, e em menor grau à alga verde Chlamydomonas. Nem todas as espécies que possuem um vacúolo contractil são organismos de água doce; alguns microrganismos marinhos, do solo e parasitas também possuem um vacúolo contractil. O vacúolo contrátil é predominante em espécies que não possuem uma parede celular, mas existem excepções (nomeadamente a Chlamydomonas) que possuem uma parede celular. Através da evolução, o vacúolo contrátil tem sido tipicamente perdido em organismos multicelulares, mas ainda existe na fase unicelular de vários fungos multicelulares, bem como em vários tipos de células em esponjas (amoebócitos, pinacócitos, e choanócitos).
O número de vacúolos contráteis por célula varia, dependendo da espécie. Amoeba tem um, Dictyostelium discoideum, Paramecium aurelia e Chlamydomonas reinhardtii têm dois, e amoeba gigante, tal como Chaos carolinensis, tem muitos. O número de vacúolos contráteis em cada espécie é maioritariamente constante e é, portanto, utilizado para caracterização de espécies em sistematização. O vacúolo contrátil tem várias estruturas ligadas a ele na maioria das células, tais como dobras de membrana, túbulos, trajectos de água e pequenas vesículas. Estas estruturas têm sido denominadas o esponjoso; o vacúolo contrátil juntamente com o esponjoso é por vezes chamado “complexo de vacúolo contrátil” (CVC). O espongioma serve várias funções no transporte de água para o vacúolo contrátil e na localização e acoplagem do vacúolo contrátil dentro da célula.
Paramecium e Amoeba possuem grandes vacúolos contráteis (diâmetro médio de 13 e 45 µm, respectivamente), que são relativamente confortáveis para isolar, manipular e ensaiar. Os mais pequenos vacúolos contráteis conhecidos pertencem à Chlamydomonas, com um diâmetro de 1,5 µm. Em Paramecium, que tem um dos mais complexos vacúolos contráteis, o vacúolo é rodeado por vários canais, que absorvem água por osmose do citoplasma. Após os canais se encherem de água, a água é bombeada para o vacúolo. Quando o vacúolo está cheio, expulsa a água através de um poro no citoplasma que pode ser aberto e fechado. Outros protistas, como a Amoeba, têm CVs que se deslocam para a superfície da célula quando cheia e sofrem de exocitose. Nos vacúolos contráteis de Amoeba recolhem os resíduos excretores, tais como o amoníaco, do fluido intracelular tanto por difusão como por transporte activo.