Diffúzió történik, amikor a véletlenszerű molekuláris mozgás a molekulák mozgását és keveredését okozza. Ezt a véletlenszerű mozgást a környező környezetben lévő hőenergia hajtja. A diffúzió sebessége - amely a molekulák természetes koncentrációjától a magas koncentrációtól az alacsony koncentrációig mozog az egyenletes eloszlás vagy az "egyensúly" keresése érdekében - több tényezőtől függ.
Hat fizikai és környezeti feltétel szabályozza a diffúzió sebességét. Ezek közül négy a diffúzió minden típusára alkalmazható, kettő pedig csak a membránon keresztüli diffúzióra vonatkozik. A molekulák tömege a fő tényező, mert a kisebb molekulák véletlenszerű sebessége nagyobb egy adott környezeti hőmérsékleten, és nagyobb véletlenszerű sebességek felelnek meg a gyorsabb diffúziónak. Hasonlóképpen, a környezeti hőmérséklet befolyásolja a diffúziót, mert a magasabb hőmérséklet nagyobb véletlenszerű sebességhez vezet. A diffundáló molekulák a magas koncentrációtól az alacsony koncentrációig áramlanak, és a diffúzió sebessége növekszik, ha a koncentráció különbsége nagyobb. A diffúzió sebessége azonban csökken, ha a molekuláknak nagyobb távolságot kell megtenniük egyensúlykeresésük során.
A membránon keresztüli diffúzióra jellemző két tényező a felület és a permeabilitás. A kisebb felületű vagy kisebb permeabilitású membrán akadályozza a molekulamozgást, és ezáltal lassabb diffúzióhoz vezet.