La difusión ocurre siempre que el movimiento molecular aleatorio hace que las moléculas se muevan y se mezclen. Este movimiento aleatorio es impulsado por la energía térmica presente en el entorno circundante. La velocidad de difusión, que hace que las moléculas se muevan naturalmente de una concentración alta a una concentración baja en busca de una distribución uniforme o "equilibrio", depende de varios factores.
Seis condiciones físicas y ambientales gobiernan la tasa de difusión. Cuatro de estos son aplicables a todos los tipos de difusión y dos se aplican solo a la difusión a través de una membrana. La masa de moléculas es un factor importante, porque las moléculas más pequeñas tienen una velocidad aleatoria más alta para una temperatura ambiente dada, y las velocidades aleatorias más altas corresponden a una difusión más rápida. De manera similar, la temperatura ambiente afecta la difusión porque las temperaturas más altas conducen a velocidades aleatorias más altas. Las moléculas de difusión fluyen de una concentración alta a una concentración baja, y la velocidad de difusión aumenta cuando la diferencia de concentración es mayor. Sin embargo, la tasa de difusión disminuye cuando las moléculas deben viajar una distancia más larga en su búsqueda del equilibrio.
Los dos factores que son particulares de la difusión a través de una membrana son el área superficial y la permeabilidad. Una membrana con un área superficial más pequeña o una permeabilidad más baja impedirá el movimiento molecular y, por lo tanto, conducirá a una difusión más lenta.