Difuzija je gibanje molekul z območja visoke koncentracije na območje nizke koncentracije z naključnim gibanjem. Glede na dovolj časa bo koncentracija molekul sčasoma postala enakomerna. V nasprotju z nekaterimi drugimi kemičnimi reakcijami za zagon procesa difuzije zaradi notranje energije posameznih molekul ni potreben katalizator.
Molekule se stalno gibljejo zaradi svoje notranje energije. Notranja energija je naključno gibanje atomov in molekul v mikroskopskem merilu. Kopel, polna vode, se morda zdi popolnoma mirna, vendar se vse molekule v tej vodi gibljejo s sto metri na sekundo. Ker pa je povprečna notranja energija vsake vrste molekule različna, se difuzija zgodi z različno hitrostjo, odvisno od sestave snovi.
Predstavljajte si dva različna plina v posodi, ločeni s pregrado. Na eni strani je ogljikov monoksid, na drugi pa kisik. Čeprav ni vidnega gibanja, molekule nenehno trčijo v pregrado. Ko odstranimo pregrado, se molekuli obeh plinov premešajo in se premaknejo s področja z visoko koncentracijo na nizko koncentracijo - molekule ogljika se premaknejo na stran, ki je bila čisti kisik. Sčasoma bo celotna posoda napolnjena z enim plinom, v tem primeru ogljikovim dioksidom.