Các phân tử nhỏ hơn khuếch tán nhanh hơn các phân tử lớn hơn. Các phân tử nhỏ hơn có thể di chuyển nhanh hơn ở một nhiệt độ nhất định so với các phân tử lớn hơn, cho phép chúng khuếch tán qua màng với tốc độ lớn hơn.
Kích thước của phân tử không phải là yếu tố duy nhất có thể ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán. Các phân tử khuếch tán nhanh hơn khi nhiệt độ tăng. Các phân tử cũng khuếch tán qua màng với tốc độ lớn hơn khi sự khác biệt của nồng độ ở cả hai phía của màng tăng lên. Các phân tử khuếch tán nhanh chóng trên các diện tích bề mặt lớn hơn và di chuyển chậm hơn ở khoảng cách lớn hơn. Một số màng có thể dễ thấm hơn những màng khác, làm tăng tốc độ khuếch tán.Khi các phân tử được giải phóng vào một môi trường, chúng có xu hướng phân tán ra các khu vực ít tập trung hơn. Quá trình này được gọi là sự khuếch tán. Sự khuếch tán được sử dụng để di chuyển các phân tử cả trong và ngoài tế bào. Đây là một loại hình vận chuyển thụ động không yêu cầu tế bào phải tiêu hao năng lượng. Các kênh tồn tại trong màng tế bào cho phép một số phân tử khuếch tán, trong khi các phân tử khác được phép đi vào và ra khỏi tế bào thông qua các protein mang đặc biệt.
Sự thẩm thấu là sự khuếch tán của nước. Nước di chuyển tự do qua màng tế bào, làm cân bằng nồng độ trên cả hai mặt của màng khi các phần tử khác không thể khuếch tán.