Dyfuzja komórkowa to proces, który powoduje wchodzenie i wychodzenie cząsteczek z komórki. Molekuły przemieszczają się z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niskiej koncentracji. Kiedy istnieje większa koncentracja cząsteczek poza komórką, więcej cząsteczek wchodzi do komórki niż opuszcza. Kiedy w komórce występuje wyższe stężenie cząsteczek, więcej cząsteczek opuszcza komórkę niż wchodzi.
Kiedy cząsteczki są równomiernie rozprowadzane, wtedy równa liczba cząsteczek wchodzi do komórki i opuszcza ją. Nazywa się to równowagą.
Można zaobserwować osmozę lub dyfuzję wody przez błonę komórkową, przeprowadzając prosty eksperyment z użyciem dwóch plastrów ziemniaków, dwóch szklanek wody i soli kuchennej. Napełnij jedną szklankę wodą i połóż plasterek ziemniaka w wodzie. Napełnij kolejną szklankę wodą i dodaj plasterek ziemniaka i 2 łyżki stołowe soli kuchennej. Niech plasterki ziemniaków moczyć. Następnie obserwuj plasterki.
Plastry ziemniaków w słonej wodzie wyglądają na mniejsze i wydają się bardziej mętne. Jest tak dlatego, że więcej cząsteczek wody opuściło komórki ziemniaka, niż je wprowadziło. Cząsteczki wody przesunęły się tam, gdzie było mniej koncentracji cząsteczek wody (roztworu wody morskiej otaczającego ziemniaka).
Plasterek ziemniaka w wodzie wygląda tylko na większy i jest bardziej wytrzymały. Jest tak, ponieważ w ziemniaku jest więcej soli i innych rozpuszczonych substancji chemicznych (substancji rozpuszczonych). Cząsteczki wody przesunęły się z obszaru zewnętrznego, gdzie cząsteczki wody mają wyższe stężenie cząsteczek do komórek ziemniaka, gdzie jest więcej substancji rozpuszczonej i mniejszej koncentracji cząsteczek wody.