Difuzarea are loc ori de câte ori mișcarea moleculară aleatorie determină mișcarea și amestecarea moleculelor. Această mișcare aleatorie este alimentată de energia termică prezentă în mediul înconjurător. Rata de difuzie - care face ca moleculele să se deplaseze în mod natural de la concentrație mare la concentrație scăzută în căutarea unei distribuții uniforme sau a „echilibrului” - depinde de mai mulți factori.
Șase condiții fizice și de mediu guvernează rata difuziei. Patru dintre acestea sunt aplicabile tuturor tipurilor de difuzie, iar două se aplică numai difuziei printr-o membrană. Masa moleculelor este un factor major, deoarece moleculele mai mici au o viteză aleatorie mai mare pentru o anumită temperatură ambientală, iar viteze aleatoare mai mari corespund unei difuzii mai rapide. În mod similar, temperatura mediului ambiant afectează difuzia, deoarece temperaturile mai ridicate conduc la viteze aleatorii mai mari. Moleculele difuze curg de la o concentrație mare la o concentrație scăzută, iar rata de difuzie crește atunci când diferența de concentrație este mai mare. Rata de difuzie scade, totuși, atunci când moleculele trebuie să parcurgă o distanță mai mare în căutarea echilibrului.
Cei doi factori care sunt particulari difuziei printr-o membrană sunt suprafața și permeabilitatea. O membrană cu suprafață mai mică sau permeabilitate mai mică va împiedica mișcarea moleculară și, astfel, va duce la o difuzie mai lentă.