Diffuusio on prosessi, jossa atomit tai molekyylit siirtyvät alueelta, jolla on suuri pitoisuus pieneen. Diffuusionopeuden vaikuttavat useat tekijät, jotka sisältävät lämpötilan, konsentraation ja molekyylipainon. Diffuusio on tärkeä prosessi ihmiskehossa ja on välttämätön molekyylien kuljettamiseksi useissa elimissä, mukaan lukien keuhkot, munuaiset, vatsa ja silmät.
Keuhkoissa on miljoonia pieniä ilmakontteja, joita kutsutaan alveoleiksi, joista kukin on läheisessä yhteydessä kapillaareihin. Kun ilma hengitetään alveoleissa, täyttyy ja happi diffundoituu alveolien seinämän yli ja kapillaareihin. Samanaikaisesti hiilidioksidi, joka on hengityksen jätetuote, diffundoituu kapillaarista alveoleihin. Kun henkilö hengittää ulos, keuhkoputket tyhjentyvät ja hiilidioksidi hengitetään ulos keuhkoista.
Munuaiset poistavat jätteet ja auttavat säätelemään ionien ja muiden pienten molekyylien pitoisuuksia. Munuaiset koostuvat miljoonista pienistä putkirakenteista, joita kutsutaan nefroneiksi ja jotka päättyvät puoliläpäisevään muurattuun rakenteeseen, jota kutsutaan glomerulukseksi. Jätettä sisältävä veri ohjataan solun läpi verisuonia, joita ympäröi glomerulus. Pienet molekyylit, kuten vesi, natrium ja kaliumglukoosi, voivat kulkeutua glomeruluksen läpi nefroniin. Nefroniin kulkevan materiaalin yhteisnimi on suodos. Vaikka suodos sisältää suuren määrän jätetuotteita, se sisältää myös molekyylejä, kuten glukoosia, joita keho voi käyttää uudelleen. Nefronin putkea ympäröivät kapillaarit, joissa on pieni pitoisuus hyödyllisiä molekyylejä. Diffuusion avulla nämä molekyylit pääsevät takaisin verenkiertoon. Putkessa jäljellä olevat jätemolekyylit muunnetaan ureaksi.
Ohutsuoli on osa ruoansulatuskanavaa ja on vastuussa ruoansulatuksesta ja ravinteiden imeytymisestä. Ohutsuolen vuori on peitetty epiteelisoluilla, joissa on pienet hiustyyppiset follikkelit, jotka tunnetaan nimellä mikro-villi. Lipidit voivat diffundoitua suoraan ohutsuolen vuoraaviin epiteelisoluihin, joissa organellit sitten käsittelevät ne. Muut molekyylit, kuten aminohapot, siirretään epiteelisoluihin prosessilla, joka tunnetaan helpotettuna diffuusiona. Tässä prosessissa erityiset siirtoproteiinit epiteelisolujen kalvoissa auttavat poistamaan molekyylit ohutsuolesta.
Silmän sarveiskalvossa ei ole verisuonia, jotka toimittavat happea soluihin. Tämä tekee silmästä epätavallisen, koska se sen sijaan saa tarvittavan hapen diffuusiona ilmakehästä. Happi ensin liukenee silmän kyyneliin ja diffundoituu sitten sarveiskalvoon. Samoin hiilidioksidijätteet leviävät sarveiskalvosta ja ilmakehään.