Difúze je pohyb molekul z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nízkou koncentrací náhodným pohybem. Při dostatečném čase se koncentrace molekul nakonec vyrovná. Na rozdíl od některých jiných chemických reakcí není ke spuštění procesu difúze zapotřebí žádný katalyzátor, a to kvůli vnitřní energii jednotlivých molekul.
Molekuly jsou kvůli své vnitřní energii v neustálém pohybu. Vnitřní energie je náhodný pohyb atomů a molekul v mikroskopickém měřítku. Vana plná vody se může zdát dokonale klidná, ale všechny molekuly v této vodě se pohybují stovkami stop za sekundu. Jelikož je však průměrná vnitřní energie každého typu molekuly odlišná, k difúzi dochází různými rychlostmi v závislosti na složení látek.
Představte si dva různé plyny v nádobě oddělené bariérou. Oxid uhelnatý je na jedné straně a kyslík na druhé straně. I když není viditelný žádný pohyb, molekuly neustále narážejí na bariéru. Když je bariéra odstraněna, molekuly z obou plynů se smísí, pohybují se od oblasti s vysokou koncentrací k nízké koncentraci - molekuly uhlíku se pohybují na stranu, která byla čistým kyslíkem. Nakonec bude celá nádoba naplněna jedním plynem, v tomto případě oxidem uhličitým.