דיפוזיה היא התהליך שבו אטומים או מולקולות עוברים מאזור של ריכוז גבוה לריכוז נמוך. קצב הדיפוזיה מתבצע על ידי מספר גורמים הכוללים טמפרטורה, ריכוז ומסה מולקולרית. דיפוזיה היא תהליך חשוב בגוף האדם והיא חיונית להובלת מולקולות בתוך מספר איברים כולל הריאות, הכליות, הקיבה והעיניים.
לריאות יש מיליוני שקיות אוויר זעירות הנקראות alveoli, שכל אחת מהן נמצאת בקשר הדוק עם נימים. בזמן שאוויר נושם את הכליות מתנפחים והחמצן מתפזר על פני דופן הכבד אל תוך הנימים. יחד עם זאת, פחמן דו חמצני, שהוא תוצר פסולת מהנשימה, מתפזר מהנימים אל תוך הכליות. בזמן שהאדם נושף, הכליות מתנפחות והפחמן הדו חמצני מונשם מהריאות.
הכליות מסירות מוצרי פסולת ומסייעות בוויסות ריכוזי היונים ומולקולות קטנות אחרות. הכליות מורכבות ממיליוני מבנים צינוריים קטנים הנקראים נפרונים, המסתיימים על גבי מבנה בעל חומה חצי חדירה הנקרא גלומרולוס. דם שמכיל פסולת מובל דרך קשר של כלי דם שמוקף גלומרולוס. מולקולות קטנות כמו גלוקוז מים, נתרן ואשלגן יכולות לעבור דרך הגלומרולוס ולתוך הנפרון. השם הקולקטיבי של החומר העובר לנפרון הוא תסנין. בעוד שהתסנין מכיל כמות גדולה של מוצרי פסולת, הוא מכיל גם מולקולות כגון גלוקוז הניתנות לשימוש חוזר על ידי הגוף. אבובית הנפרון מוקפת בנימים בעלי ריכוז נמוך של מולקולות שימושיות. דיפוזיה מאפשרת למולקולות אלה להיכנס מחדש לזרם הדם. מולקולות הפסולת הנותרות בתוך הצינור מומרות לאוריאה.
המעי הדק הוא חלק ממערכת העיכול ואחראי על עיכול המזון וספיגת חומרי המזון. רירית המעי הדק מכוסה בתאי אפיתל עם זקיקים דמויי שיער זעירים המכונים מיקרו-וילי. ליפידים יכולים להתפזר ישירות לתאי האפיתל המצפים את המעי הדק שם הם מעובדים על ידי אברונים. מולקולות אחרות כגון חומצות אמינו מועברות לתאי האפיתל בתהליך המכונה דיפוזיה קלה. בתהליך זה חלבוני העברה מיוחדים בתוך קרומי תאי האפיתל מסייעים בהוצאת המולקולות מהמעי הדק.
בקרנית בעין אין כלי דם שמספקים חמצן לתאים שלה. זה הופך את העין לבלתי רגילה בכך שהיא במקום זאת משיגה את החמצן הנדרש באמצעות דיפוזיה מהאטמוספרה. תחילה מתמוסס חמצן בתוך דמעות העין ואז מתפזר לקרנית. באופן דומה, פסולת פחמן דו חמצני מתפזרת מחוץ לקרנית ולאטמוספרה.
