Sự khuếch tán là hoạt động của các phân tử di chuyển từ khu vực có nồng độ cao sang khu vực có nồng độ thấp hơn. Nó được gây ra bởi động năng.
Khi hai chất khí hoặc chất lỏng không giống nhau được đưa đến gần nhau, động năng của các phân tử khiến chúng xen vào nhau ở các cạnh. Theo thời gian, sự đan xen này dẫn đến sự hòa trộn tương đối đồng đều của cả hai.
Lọc thẩm thấu hoạt động trên nguyên tắc khuếch tán. Bộ lọc thẩm thấu cho phép các phân tử nhỏ, nhưng không phải phân tử lớn, đi qua. Kết quả của quá trình lọc là một chất khí hoặc chất lỏng tinh khiết hơn. Khi các chất ở hai bên màng lọc khác nhau, chúng sẽ tạo ra áp suất thẩm thấu, một thành phần quan trọng của quá trình vận chuyển màng trong sinh vật.