Diffusjon er bevegelse av molekyler fra et område med høy konsentrasjon til et område med lav konsentrasjon gjennom tilfeldig bevegelse. Gitt nok tid, vil konsentrasjonen av molekyler til slutt bli jevn. I motsetning til noen andre kjemiske reaksjoner er det ikke nødvendig med noen katalysator for å starte diffusjonsprosessen på grunn av den indre energien til de enkelte molekylene.
Molekyler er i konstant bevegelse på grunn av deres indre energi. Intern energi er den tilfeldige bevegelsen av atomer og molekyler i mikroskopisk skala. Et badekar fullt av vann kan se helt stille ut, men alle molekylene i det vannet beveger seg hundrevis av meter per sekund. Imidlertid, siden den gjennomsnittlige indre energien til hver type molekyl er forskjellig, skjer diffusjon med forskjellige hastigheter, avhengig av stoffets sammensetning.
Se for deg to forskjellige gasser i en container, atskilt med en barriere. Karbonmonoksid er på den ene siden, og oksygen er på den andre. Selv om ingen bevegelser er synlige, kolliderer molekyler hele tiden med barrieren. Når barrieren fjernes, vil molekyler fra begge gassene blande seg, bevege seg fra et område med høy konsentrasjon til lav konsentrasjon - karbonmolekyler vil bevege seg til siden som var rent oksygen. Til slutt vil hele beholderen fylles med en gass, i dette tilfellet karbondioksid.