การแพร่กระจายเป็นกระบวนการที่อะตอมหรือโมเลกุลเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังความเข้มข้นต่ำ อัตราการแพร่กระจายได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิ ความเข้มข้น และมวลโมเลกุล การแพร่กระจายเป็นกระบวนการที่สำคัญภายในร่างกายมนุษย์ และจำเป็นต่อการขนส่งโมเลกุลภายในอวัยวะต่างๆ รวมทั้งปอด ไต กระเพาะอาหารและดวงตา
ปอดมีถุงลมขนาดเล็กนับล้านที่เรียกว่าถุงลม ซึ่งแต่ละถุงจะสัมผัสกับเส้นเลือดฝอยอย่างใกล้ชิด เมื่ออากาศถูกสูดเข้าไปในถุงลมจะพองตัวและออกซิเจนจะกระจายไปทั่วผนังถุงลมและเข้าไปในเส้นเลือดฝอย ในเวลาเดียวกัน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นของเสียจากการหายใจจะกระจายออกจากเส้นเลือดฝอยและเข้าไปในถุงลม ในขณะที่บุคคลนั้นหายใจออก ถุงลมจะพองออกและคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากปอด
ไตจะกำจัดของเสียและช่วยควบคุมความเข้มข้นของไอออนและโมเลกุลขนาดเล็กอื่นๆ ไตประกอบด้วยโครงสร้างท่อเล็กๆ นับล้านที่เรียกว่า เนฟรอน ซึ่งไปสิ้นสุดที่โครงสร้างผนังกึ่งซึมผ่านได้ที่เรียกว่าโกลเมอรูลัส เลือดที่มีของเสียจะถูกนำผ่านปมของหลอดเลือดที่ล้อมรอบด้วยโกลเมอรูลัส โมเลกุลขนาดเล็ก เช่น น้ำ โซเดียม และโพแทสเซียม กลูโคสสามารถผ่านเข้าไปในโกลเมอรูลัสและเข้าไปในเนฟรอนได้ ชื่อรวมของวัสดุที่ผ่านเข้าไปในเนฟรอนนั้นกรองได้ ในขณะที่ตัวกรองประกอบด้วยของเสียจำนวนมาก แต่ก็มีโมเลกุลเช่นกลูโคสที่ร่างกายสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ท่อของเนฟรอนล้อมรอบด้วยเส้นเลือดฝอยที่มีความเข้มข้นต่ำของโมเลกุลที่มีประโยชน์ การแพร่กระจายช่วยให้โมเลกุลเหล่านี้กลับเข้าสู่กระแสเลือด โมเลกุลของเสียที่เหลืออยู่ภายในท่อจะถูกแปลงเป็นยูเรีย
ลำไส้เล็กเป็นส่วนหนึ่งของระบบทางเดินอาหารและมีหน้าที่ในการย่อยอาหารและการดูดซึมสารอาหาร เยื่อบุลำไส้เล็กปกคลุมด้วยเซลล์เยื่อบุผิวที่มีรูขุมขนเล็กๆ คล้ายขนที่เรียกว่าไมโครวิลลี ไขมันสามารถแพร่กระจายโดยตรงไปยังเซลล์เยื่อบุผิวที่เรียงรายในลำไส้เล็กซึ่งจะถูกประมวลผลโดยออร์แกเนลล์ โมเลกุลอื่นๆ เช่น กรดอะมิโนจะถูกถ่ายโอนไปยังเซลล์เยื่อบุผิวด้วยกระบวนการที่เรียกว่าการแพร่แบบอำนวยความสะดวก ในกระบวนการนี้ โปรตีนถ่ายโอนพิเศษภายในเยื่อหุ้มเซลล์เยื่อบุผิวช่วยขจัดโมเลกุลออกจากลำไส้เล็ก
กระจกตาในดวงตาไม่มีเส้นเลือดที่ส่งออกซิเจนไปยังเซลล์ สิ่งนี้ทำให้ดวงตาไม่ปกติเนื่องจากได้รับออกซิเจนที่ต้องการโดยการแพร่กระจายจากชั้นบรรยากาศ ออกซิเจนจะละลายในน้ำตาของดวงตาก่อนแล้วจึงกระจายไปที่กระจกตา ในทำนองเดียวกัน ของเสียคาร์บอนไดออกไซด์จะกระจายออกจากกระจกตาและสู่ชั้นบรรยากาศ