Dyfuzja jest wynikiem losowego ruchu termicznego cząsteczek i obejmuje cząsteczki rozprzestrzeniające się z regionów o wysokim stężeniu w regiony o niskiej koncentracji. Trzy rodzaje dyfuzji to prosta, kanałowa i ułatwiona dyfuzja . Czynniki wpływające na szybkość dyfuzji obejmują gradient stężenia, wielkość cząsteczki, odległość, jaką musi pokonać cząsteczka, rozpuszczalność cząsteczek, temperaturę i powierzchnię membrany.
Dyfuzja jest zwykle zauważana w cieczach i gazach, ale występuje również w niektórych ciałach stałych. W prostej dyfuzji, mała niepolarna cząsteczka przemieszcza się przez dwuwarstwę lipidową. Ten proces jest rodzajem transportu pasywnego i nie obejmuje białka. Osmoza jest przykładem prostej dyfuzji. Jest to ważny proces w żywych organizmach. Roztwory wodne oddzielone półprzepuszczalną membraną powodują dyfuzję wody przez membranę.
Dyfuzja kanałów obejmuje białka kanału i wynika z ruchu materiału przez otwarte pory wodne. Jest również klasyfikowany jako rodzaj transportu pasywnego i można go regulować, co oznacza, że jony i naładowane cząstki mogą przemieszczać się przez otwarte pory.
Ułatwiona dyfuzja jest środkiem transportu pasywnego, który opiera się na pojedynczych nośnikach białek transportowych, które działają na mechanizmie wiązania, odwracania i uwalniania. Jest niedyfuzja, ponieważ cząsteczka porusza się wraz z nośnikiem.