Η διάχυση συμβαίνει κάθε φορά που η τυχαία μοριακή κίνηση προκαλεί την κίνηση και ανάμιξη των μορίων. Αυτή η τυχαία κίνηση τροφοδοτείται από τη θερμική ενέργεια που υπάρχει στο περιβάλλον. Ο ρυθμός διάχυσης - που αναγκάζει τα μόρια να μετακινούνται φυσικά από υψηλή συγκέντρωση σε χαμηλή συγκέντρωση σε αναζήτηση ομοιόμορφης κατανομής ή "ισορροπίας" - εξαρτάται από διάφορους παράγοντες.
Έξι φυσικές και περιβαλλοντικές συνθήκες διέπουν το ρυθμό διάχυσης. Τέσσερα από αυτά ισχύουν για όλους τους τύπους διάχυσης και δύο ισχύουν μόνο για διάχυση μέσω μεμβράνης. Η μάζα των μορίων είναι ένας σημαντικός παράγοντας, επειδή τα μικρότερα μόρια έχουν υψηλότερη τυχαία ταχύτητα για μια δεδομένη θερμοκρασία περιβάλλοντος, και υψηλότερες τυχαίες ταχύτητες αντιστοιχούν σε ταχύτερη διάχυση. Ομοίως, η θερμοκρασία περιβάλλοντος επηρεάζει τη διάχυση επειδή υψηλότερες θερμοκρασίες οδηγούν σε υψηλότερες τυχαίες ταχύτητες. Τα διάχυτα μόρια ρέουν από υψηλή συγκέντρωση σε χαμηλή συγκέντρωση και ο ρυθμός διάχυσης αυξάνεται όταν η διαφορά συγκέντρωσης είναι μεγαλύτερη. Ο ρυθμός διάχυσης μειώνεται, ωστόσο, όταν τα μόρια πρέπει να ταξιδεύουν σε μεγαλύτερη απόσταση στην αναζήτηση ισορροπίας.
Οι δύο παράγοντες που είναι ιδιαίτερα διάχυτοι μέσω μιας μεμβράνης είναι η επιφάνεια και η διαπερατότητα. Μια μεμβράνη με μικρότερο εμβαδόν επιφανείας ή χαμηλότερη διαπερατότητα θα παρεμποδίσει τη μοριακή κίνηση και έτσι θα οδηγήσει σε βραδύτερη διάχυση.