Difūzija ir molekulu pārvietošanās no augstas koncentrācijas zonas līdz zemas koncentrācijas zonai ar nejaušas kustības palīdzību. Dodot pietiekami daudz laika, molekulu koncentrācija galu galā kļūs vienmērīga. Atšķirībā no dažām citām ķīmiskajām reakcijām, difūzijas procesa sākšanai nav nepieciešams katalizators atsevišķu molekulu iekšējās enerģijas dēļ.
Molekulas atrodas pastāvīgā kustībā to iekšējās enerģijas dēļ. Iekšējā enerģija ir nejauša atomu un molekulu kustība mikroskopiskā mērogā. Vanna ar ūdeni var parādīties pilnīgi nekustīga, taču visas molekulas tajā ūdenī pārvietojas ar simtiem pēdu sekundē. Tomēr, tā kā katra molekula veida vidējā iekšējā enerģija ir atšķirīga, difūzija notiek ar dažādu ātruma ātrumu atkarībā no vielu sastāva.
Iedomājieties divas dažādas gāzes traukā, kas atdalītas ar barjeru. Oglekļa monoksīds atrodas vienā pusē, un skābeklis ir otrā pusē. Kaut arī kustība nav redzama, molekulas pastāvīgi saduras ar barjeru. Kad barjera tiek noņemta, molekulas no abām gāzēm sajaucas, pārejot no augstas koncentrācijas zonas uz zemu - oglekļa molekulas pārvietosies uz pusi, kas bija tīrs skābeklis. Galu galā viss konteiners tiks piepildīts ar vienu gāzi, šajā gadījumā ar oglekļa dioksīdu.