A diffúzió a molekulák mozgása egy nagy koncentrációjú területről egy alacsony koncentrációjú területre véletlenszerű mozgással. Ha elegendő idő áll rendelkezésre, a molekulák koncentrációja végül egyenletes lesz. Néhány más kémiai reakciótól eltérően nincs szükség katalizátorra a diffúzió folyamatának megkezdéséhez, az egyes molekulák belső energiája miatt.
A molekulák belső energiájuk miatt állandó mozgásban vannak. A belső energia az atomok és molekulák véletlenszerű mozgása mikroszkopikus skálán. A vízzel teli fürdőkád tökéletesen nyugodtan jelenhet meg, de a vízben lévő összes molekula másodpercenként több száz lábon mozog. Mivel azonban az egyes molekulák átlagos belső energiája eltérő, a diffúzió különböző sebességű sebességgel történik, az anyagok összetételétől függően.
Képzeljen el két különböző gázt egy tartályban, gáttal elválasztva. Az egyik oldalon a szén-monoxid, a másikon az oxigén található. Annak ellenére, hogy mozgás nem látható, a molekulák folyamatosan ütköznek a gáttal. A gát eltávolításakor mindkét gáz molekulája összekeveredik, és a magas koncentrációjú területről az alacsony koncentrációra tér át - a szénmolekulák arra az oldalra mozognak, amely tiszta oxigén volt. Végül az egész edényt egy gázzal töltik fel, ebben az esetben szén-dioxiddal.