Do difuzije dolazi kad god slučajno molekularno kretanje uzrokuje pomicanje i miješanje molekula. Ovo slučajno kretanje pokreće toplinska energija prisutna u okolnom okruženju. Brzina difuzije - zbog koje molekule prirodno prelaze iz visoke koncentracije u nisku koncentraciju u potrazi za jednolikom raspodjelom ili "ravnotežom" - ovisi o nekoliko čimbenika.
Šest fizičkih i okolišnih uvjeta upravlja brzinom difuzije. Četiri od njih primjenjive su na sve vrste difuzije, a dvije se primjenjuju samo na difuziju kroz membranu. Masa molekula je glavni čimbenik, jer manje molekule imaju veću slučajnu brzinu za određenu temperaturu okoline, a veće slučajne brzine odgovaraju bržoj difuziji. Slično tome, temperatura okoline utječe na difuziju jer više temperature dovode do većih slučajnih brzina. Difuzijske molekule teku od visoke koncentracije do niske koncentracije, a brzina difuzije raste kad je razlika u koncentraciji veća. Brzina difuzije opada, međutim, kada molekule moraju preći veću udaljenost u potrazi za ravnotežom.
Dva čimbenika koja su posebna za difuziju kroz membranu su površina i propusnost. Membrana s manjom površinom ili nižom propusnošću ometat će molekularno kretanje i tako dovesti do sporije difuzije.