การแพร่กระจายคือการเคลื่อนที่ของโมเลกุลจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำโดยการเคลื่อนที่แบบสุ่ม เมื่อให้เวลาเพียงพอ ความเข้มข้นของโมเลกุลจะเท่ากันในที่สุด ต่างจากปฏิกิริยาเคมีอื่นๆ ไม่จำเป็นต้องมีตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อเริ่มกระบวนการแพร่ เนื่องจากพลังงานภายในของแต่ละโมเลกุล
โมเลกุลมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องเนื่องจากพลังงานภายใน พลังงานภายในคือการเคลื่อนที่แบบสุ่มของอะตอมและโมเลกุลในระดับจุลภาค อ่างอาบน้ำที่เต็มไปด้วยน้ำอาจดูเหมือนนิ่งสนิท แต่โมเลกุลทั้งหมดภายในน้ำนั้นเคลื่อนที่ด้วยความเร็วหลายร้อยฟุตต่อวินาที อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพลังงานภายในเฉลี่ยของโมเลกุลทุกประเภทมีความแตกต่างกัน การแพร่เกิดขึ้นที่อัตราความเร็วที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสาร
ลองนึกภาพก๊าซสองชนิดที่แตกต่างกันในภาชนะ คั่นด้วยสิ่งกีดขวาง คาร์บอนมอนอกไซด์อยู่ด้านหนึ่ง ออกซิเจนอยู่อีกด้านหนึ่ง แม้ว่าจะมองไม่เห็นการเคลื่อนไหว แต่โมเลกุลก็ยังชนกับสิ่งกีดขวางอยู่ตลอดเวลา เมื่อขจัดสิ่งกีดขวางออก โมเลกุลจากก๊าซทั้งสองจะผสมกัน โดยเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังความเข้มข้นต่ำ โมเลกุลคาร์บอนจะเคลื่อนที่ไปยังด้านที่เป็นออกซิเจนบริสุทธิ์ ในที่สุด ภาชนะทั้งหมดจะเต็มไปด้วยก๊าซหนึ่งตัว ในกรณีนี้คือคาร์บอนไดออกไซด์