Diffusion er den proces, hvor atomer eller molekyler bevæger sig fra et område med høj koncentration til lav koncentration. Diffusionshastigheden påvirkes af et antal faktorer, der inkluderer temperatur, koncentration og molekylær masse. Diffusion er en vigtig proces i den menneskelige krop og er vigtig for transport af molekyler inden for en række organer, herunder lunger, nyrer, mave og øjne.
Lungerne har millioner af små luftsække, der kaldes alveoler, som hver er i tæt kontakt med kapillærer. Når luft trækkes ind i alveolerne, pustes der op, og ilt diffunderer over alveolevæggen og ind i kapillærerne. Samtidig diffunderer kuldioxid, som er et affaldsprodukt fra åndedræt, fra kapillæren og ind i alveolerne. Når personen udånder, tømmes alveolerne, og kuldioxiden pustes ud af lungerne.
Nyrerne fjerner affaldsprodukter og hjælper med at regulere koncentrationerne af ioner og andre små molekyler. Nyrer består af millioner af små rørformede strukturer kaldet nefroner, der ender på en semi-permeabel muret struktur kaldet glomerulus. Blod, der indeholder affald, ledes gennem en knude af blodkar, der er omgivet af en glomerulus. Små molekyler som vand, natrium og kaliumglukose kan passere gennem glomerulus og ind i nefronen. Det samlede navn for det materiale, der passerer ind i nefronen, er filtrat. Mens filtrat indeholder en stor mængde affaldsprodukter, indeholder det også molekyler såsom glukose, der kan genbruges af kroppen. Nephronens rør er omgivet af kapillærer, der har en lav koncentration af nyttige molekyler. Diffusion tillader disse molekyler at genindtræde i blodbanen. De resterende affaldsmolekyler i tubuli omdannes til urinstof.
Tyndtarmen er en del af fordøjelseskanalen og er ansvarlig for fordøjelsen af mad og optagelsen af næringsstoffer. Foringen i tyndtarmen er dækket af epitelceller med små hårlignende follikler kendt som mikro-villi. Lipider kan diffundere direkte ind i epitelcellerne, der ligger i tyndtarmen, hvor de derefter behandles af organeller. Andre molekyler, såsom aminosyrer, overføres til epitelcellerne med en proces kendt som lettere diffusion. I denne proces hjælper specielle overføringsproteiner i membranerne af epitelceller med at fjerne molekylerne fra tyndtarmen.
Hornhinden i øjet har ingen blodkar, der tilfører ilt til sine celler. Dette gør øjet usædvanligt ved, at det i stedet opnår det krævede ilt ved diffusion fra atmosfæren. Oxygen opløses først inden for tårerne i øjet og diffunderer derefter ind i hornhinden. Tilsvarende diffunderer kuldioxidaffald ud af hornhinden og ud i atmosfæren.