Дифузията е процес, при който атомите или молекулите се движат от област с висока концентрация към ниска концентрация. Скоростта на дифузия се влияе от редица фактори, които включват температура, концентрация и молекулна маса. Дифузията е важен процес в човешкото тяло и е от съществено значение за транспорта на молекули в редица органи, включително белите дробове, бъбреците, стомаха и очите.
Белите дробове притежават милиони малки въздушни торбички, които се наричат алвеоли, всяка от които е в близък контакт с капилярите. Тъй като въздухът се вдишва в алвеолите се надува и кислородът се дифузира през стената на алвеолите и в капилярите. В същото време въглеродният диоксид, който е отпадъчен продукт от дишането, се дифузира от капиляра и навлиза в алвеолите. Докато човек издишва, алвеолите се издуват и въглеродният диоксид се издишва от белите дробове.
Бъбреците премахват отпадъчните продукти и спомагат за регулирането на концентрациите на йони и други малки молекули. Бъбреците се състоят от милиони малки тръбни структури, наречени нефрони, които завършват в полупропусклива стена, наречена гломерул. Кръвта, която съдържа отпадъци, се води през възел от кръвоносни съдове, които са заобиколени от гломерул. Малки молекули като вода, натрий и калиева глюкоза могат да преминат през гломерула и в нефрона. Общото наименование на материала, преминаващ в нефрона, е филтрат. Докато филтратът съдържа голямо количество отпадни продукти, той също съдържа молекули като глюкоза, които могат да бъдат използвани повторно от организма. Тубулът на нефрона е заобиколен от капиляри, които имат ниска концентрация на полезни молекули. Дифузията позволява на тези молекули да влязат отново в кръвта. Останалите молекули отпадъци в тубула се превръщат в карбамид.
Тънките черва са част от храносмилателния тракт и са отговорни за храносмилането на храната и усвояването на хранителните вещества. Лигавицата на тънките черва е покрита от епителни клетки с миниатюрни косменовидни фоликули, известни като микровили. Липидите могат да се дифузират директно в епителните клетки, покриващи тънкото черво, където след това се обработват от органели. Други молекули като аминокиселини се прехвърлят в епителните клетки с процес, известен като улеснена дифузия. В този процес специални трансферни протеини в мембраните на епителните клетки помагат за отстраняването на молекулите от тънките черва.
Очната роговица няма кръвоносни съдове, доставящи кислород на клетките. Това прави окото необичайно, тъй като вместо това получава необходимия кислород чрез дифузия от атмосферата. Кислородът първо се разтваря в сълзите на окото и след това се дифузира в роговицата. По същия начин отпадъците от въглероден диоксид се разпространяват от роговицата в атмосферата.