Дифузија је процес којим се атоми или молекули крећу из подручја високе концентрације у ниску концентрацију. На брзину дифузије утиче низ фактора који укључују температуру, концентрацију и молекуларну масу. Дифузија је важан процес у људском телу и од суштинске је важности за транспорт молекула унутар низа органа, укључујући плућа, бубреге, стомак и очи.
Плућа поседују милионе сићушних ваздушних врећица које се називају алвеоли, од којих је свака у блиском контакту са капиларима. Како се ваздух удише у алвеоле, надувавају се и кисеоник дифундира преко зида алвеола и у капиларе. Истовремено, угљен-диоксид, који је отпадни производ од дисања, дифундира из капилара у алвеоле. Како особа издише, алвеоле се испушују и угљен-диоксид се издише из плућа.
Бубрези уклањају отпадне производе и помажу у регулацији концентрације јона и других малих молекула. Бубрези се састоје од милиона малих цевастих структура названих нефрони, које се завршавају на полупропусној зидној структури званој гломерулус. Крв која садржи отпад води се кроз чвор крвних судова који су окружени гломерулом. Мали молекули попут воде, натријума и калијума глукозе могу проћи кроз гломерул и ући у нефрон. Скупни назив за материјал који прелази у нефрон је филтрат. Иако филтрат садржи велику количину отпадних производа, он такође садржи молекуле попут глукозе које тело може поново користити. Цјевчица нефрона окружена је капиларама које имају малу концентрацију корисних молекула. Дифузија омогућава овим молекулима да поново уђу у крвоток. Преостали молекули отпада унутар тубула претварају се у уреу.
Танко црево је део дигестивног тракта и одговорно је за варење хране и апсорпцију хранљивих састојака. Слузницу танког црева прекривају епителне ћелије са ситним фоликулима налик длакама познатим као микро-ресице. Липиди се могу директно дифундовати у епителне ћелије које облажу танко црево, где их затим обрађују органеле. Остали молекули попут аминокиселина преносе се у епителне ћелије поступком познатим као олакшана дифузија. У овом процесу посебни протеини за пренос унутар мембрана епителних ћелија помажу уклањању молекула из танког црева.
Рожњача у оку нема крвне судове који снабдевају ћелије кисеоником. То чини око необичним по томе што уместо тога добија потребан кисеоник дифузијом из атмосфере. Кисеоник се прво раствара у сузама ока, а затим дифундира у рожњачу. Слично томе, отпад угљен-диоксида дифундира из рожњаче у атмосферу.