La diffusione è il risultato del movimento termico casuale delle molecole e coinvolge molecole che si diffondono da regioni ad alta concentrazione in regioni a bassa concentrazione. I tre tipi di diffusione sono semplici, canalizzati e di diffusione facilitata . I fattori che influenzano la velocità di diffusione includono il gradiente di concentrazione, la dimensione della molecola, la distanza che la molecola deve percorrere, la solubilità delle molecole, la temperatura e l'area superficiale della membrana.
La diffusione è tipicamente rilevata nei liquidi e nei gas, ma si verifica anche in alcuni solidi. In semplice diffusione, una piccola molecola non polare si muove attraverso un doppio strato lipidico. Questo processo è un tipo di trasporto passivo e non coinvolge una proteina. L'osmosi è un esempio di semplice diffusione. Questo è un processo importante negli organismi viventi. Le soluzioni acquose separate da una membrana semipermeabile determinano la diffusione dell'acqua attraverso la membrana.
La diffusione del canale coinvolge le proteine del canale e risulta dal movimento del materiale attraverso un poro acquoso aperto. È anche classificato come un tipo di trasporto passivo e può essere regolato, il che significa che ioni e particelle cariche possono muoversi attraverso il poro aperto.
La diffusione facilitata è un mezzo di trasporto passivo che si basa su singoli portatori di proteine di trasporto, che funzionano su un meccanismo di rilegatura, rilascio e rilascio. Non è unidirezionale, poiché la molecola si sposta insieme al vettore.