Cząsteczki w płynach dyfundują, ponieważ są w ciągłym, przypadkowym ruchu, w którym cząsteczki są bardziej prawdopodobne, aby przenieść się tam, gdzie jest mniej tego samego rodzaju cząsteczek. Dlatego dyfuzja naprawdę występuje jako kwestia prawdopodobieństwa w połączeniu z przypadkowym ruchem cząsteczek, który w rzeczywistości jest energią cieplną. Im cieplejszy jest płyn, tym szybciej rozpraszają się w nim substancje.
Dyfuzja pojawia się z powodu ruchów Browna, które są stałymi, przypadkowymi ruchami cząstek w płynach. Każdy atom lub cząsteczka w płynie, czy to rozpuszczonym, czy rozpuszczalniku, stale porusza się w linii prostej, z szybkością określoną przez temperaturę, zgodnie z projektem HyperPhysics na Georgia State University. Kiedy cząsteczka napotyka inną cząstkę lub stałą powierzchnię, odskakuje w innym kierunku. Jeśli jest to inna cząstka w płynie, ścieżki obu cząstek są zmienione.
Dlatego rozpuszczalny w wodzie barwnik po zanurzeniu w wodzie rozprzestrzenia się w wodzie nawet bez mieszania. Nawet w wodzie stojącej pojedyncze cząsteczki wody stale się poruszają. Kiedy uderzają w cząsteczki barwnika, przekazują im ruch. Przynajmniej przez pewien czas ten ruch odrywa je od innych cząsteczek barwnika, rozprzestrzeniając barwnik. Jeśli jest więcej wody niż barwnika, ruch cząsteczki barwnika jest bardziej prawdopodobny z dala od innych cząsteczek barwnika niż w ich kierunku.
