Difüzyon, atomların veya moleküllerin yüksek konsantrasyonlu bir bölgeden düşük konsantrasyona hareket ettiği süreçtir. Difüzyon hızı, sıcaklık, konsantrasyon ve moleküler kütleyi içeren bir dizi faktörden etkilenir. Difüzyon insan vücudunda önemli bir süreçtir ve moleküllerin akciğerler, böbrekler, mide ve gözler dahil olmak üzere bir dizi organ içinde taşınması için gereklidir.
Akciğerler, her biri kılcal damarlarla yakın temas halinde olan alveol adı verilen milyonlarca küçük hava kesesine sahiptir. Alveollerde hava solunduğunda şişer ve oksijen alveol duvarı boyunca ve kılcal damarlara yayılır. Aynı zamanda solunumun atık ürünü olan karbondioksit de kılcal damarlardan alveollere geçer. Kişi nefes verirken alveoller söner ve karbondioksit akciğerlerden dışarı atılır.
Böbrekler atık ürünleri uzaklaştırır ve iyonların ve diğer küçük moleküllerin konsantrasyonlarını düzenlemeye yardımcı olur. Böbrekler, glomerulus adı verilen yarı geçirgen duvarlı bir yapı üzerinde sonlanan nefron adı verilen milyonlarca küçük tübüler yapıdan oluşur. Atık içeren kan, bir glomerül ile çevrili bir kan damarı düğümü aracılığıyla yönlendirilir. Su, sodyum ve potasyum glikoz gibi küçük moleküller glomerülden geçerek nefrona geçebilir. Nefrona geçen maddenin ortak adı süzüntüdür. Süzüntü büyük miktarda atık ürün içerirken, aynı zamanda vücut tarafından yeniden kullanılabilen glikoz gibi moleküller de içerir. Nefronun tübülü, düşük konsantrasyonda faydalı moleküllere sahip kılcal damarlarla çevrilidir. Difüzyon, bu moleküllerin kan dolaşımına yeniden girmesine izin verir. Tübül içinde kalan atık moleküller üreye dönüştürülür.
İnce bağırsak, sindirim sisteminin bir parçasıdır ve gıdaların sindiriminden ve besinlerin emiliminden sorumludur. İnce bağırsağın astarı, mikro villus olarak bilinen küçük kıl benzeri foliküllere sahip epitel hücreleri ile kaplıdır. Lipitler, daha sonra organeller tarafından işlendiği ince bağırsağı kaplayan epitel hücrelerine doğrudan yayılabilir. Amino asitler gibi diğer moleküller, kolaylaştırılmış difüzyon olarak bilinen bir işlemle epitel hücrelerine aktarılır. Bu süreçte epitel hücrelerinin zarları içindeki özel transfer proteinleri, moleküllerin ince bağırsaktan uzaklaştırılmasına yardımcı olur.
Gözdeki korneada, hücrelerine oksijen sağlayan kan damarları yoktur. Bu, gözü olağandışı hale getirir, çünkü bunun yerine gerekli oksijeni atmosferden difüzyonla alır. Oksijen önce gözyaşı içinde çözülür ve daha sonra korneaya yayılır. Benzer şekilde, karbondioksit atığı korneadan atmosfere yayılır.