Diffuusio tapahtuu aina, kun satunnainen molekyyliliike saa molekyylit liikkumaan ja sekoittumaan yhteen. Tämä satunnainen liike saa aikaan ympäröivässä ympäristössä olevan lämpöenergian. Diffuusionopeus - joka saa molekyylit luonnollisesti siirtymään suuresta konsentraatiosta matalaan pitoisuuteen tasaisen jakautumisen tai "tasapainon" etsimiseksi - riippuu useista tekijöistä.
Kuusi fyysistä ja ympäristöoloa säätelevät diffuusionopeutta. Neljä näistä soveltuu kaikentyyppisiin diffuusioihin, ja kaksi koskee vain diffuusiota kalvon läpi. Molekyylien massa on tärkeä tekijä, koska pienemmillä molekyyleillä on suurempi satunnaisnopeus tietylle ympäristön lämpötilalle, ja suuremmat satunnaisnopeudet vastaavat nopeampaa diffuusiota. Samoin ympäristön lämpötila vaikuttaa diffuusioon, koska korkeammat lämpötilat johtavat suurempiin satunnaisnopeuksiin. Diffuusiomolekyylit virtaavat suuresta konsentraatiosta pieneen konsentraatioon, ja diffuusionopeus kasvaa, kun pitoisuusero on suurempi. Diffuusionopeus pienenee kuitenkin, kun molekyylien on kuljettava pidempi etäisyys etsittäessä tasapainoa.
Kaksi kalvon läpi tapahtuvaan diffuusioon vaikuttavaa tekijää ovat pinta-ala ja läpäisevyys. Kalvo, jolla on pienempi pinta-ala tai alempi läpäisevyys, estää molekyylin liikkumista ja johtaa siten hitaampaan diffuusioon.