Difuzija yra molekulių judėjimas nuo didelės koncentracijos zonos iki mažos koncentracijos zonos atsitiktiniu judesiu. Turint pakankamai laiko, molekulių koncentracija ilgainiui taps tolygi. Skirtingai nuo kai kurių kitų cheminių reakcijų, difuzijos procesui pradėti nereikia katalizatoriaus dėl atskirų molekulių vidinės energijos.
Dėl savo vidinės energijos molekulės juda nuolat. Vidinė energija yra atsitiktinis atomų ir molekulių judėjimas mikroskopiniu mastu. Vonia, pilna vandens, gali atrodyti visiškai nejudanti, tačiau visos tame vandenyje esančios molekulės juda šimtais pėdų per sekundę greičiu. Tačiau, kadangi vidutinė kiekvieno tipo molekulės vidinė energija yra skirtinga, difuzija vyksta skirtingu greičiu, priklausomai nuo medžiagų sudėties.
Įsivaizduokite dvi skirtingas dujas talpykloje, atskirtas barjeru. Anglies monoksidas yra vienoje pusėje, o deguonis - kitoje. Nors judesio nematyti, molekulės nuolat susiduria su barjeru. Pašalinus barjerą, iš abiejų dujų susimaišys molekulės, pereidamos iš didelės koncentracijos zonos į mažą - anglies molekulės pereis į tą pusę, kuri buvo grynas deguonis. Galų gale visas konteineris bus užpildytas vienomis dujomis, šiuo atveju - anglies dioksidu.