Alle molekyler, enten de er i gassform, væskeform eller i fast stoff, er i konstant bevegelse. Eller kanskje rettere sagt: i konstant vibrering. Dette gjelder alltid – med ett unntak: ved det absolutte nullpunkt, ca -273 oC, hvor molekylene ligger helt stille. Men ellers gjelder: Jo høyere temperatur, jo mer vibrerer molekylene.
Diffusjon handler gjerne om gass, så vi holder oss til det en stund. I en gass farer gassmolekylene fritt omkring, og jo høyere temperatur, jo raskere beveger gassmolekylene seg. Molekylene beveger seg tilfeldig. Det vil si at det er tilfeldig om de beveger seg mot nord, sør, vest eller øst, opp eller ned. De vil dermed kollidere med hverandre, omgivelsene, vegger, tak, etc. – og over tid vil derfor denne tilfeldige bevegelsen av molekyler fører til at mengden av en type molekyl i en gassblanding er lik overalt i det rommet den befinner seg i.
La oss si vi befinner oss i en lukket ubåt. Der er mengden oksygengass lik uansett hvor i ubåten du befinner deg (gitt at dørene inni ubåten er åpne). Dersom du i bakre del av denne ubåten slipper ut en illeluktende gass, vil denne gassen bre seg ut i hele rommet. Personene i andre enden av ubåten vil også kunne kjenne lukten etter en stund. Avhengig av dosen.
Når gassen slik fordeler seg likt i et rom forflytter den seg ved diffusjon. Diffusjon foregår ved at molekyler beveger seg fra høy konsentrasjon til lav konsentrasjon til det er likt fordelt i hele rommet (se animasjon, fig. 4).
I biologien er diffusjon et viktig prinsipp. Eksempel: I lungene våre går oksygengass fra luften og over i blodet ved diffusjon. Årsaken til dette er at det er mer oksygen i lungene enn i blodet, og følgelig diffunderer oksygen fra lunge til blod. Mengden blir dermed lik på begge sider. Det motsatte skjer med karbondioksid. Det er mer av denne gassen i blodet som kommer til lungene enn i luften i lungene. Dermed diffunderer denne av seg selv fra blod til luft.
Altså har vi diffusjon også av molekyler i væske, som blod. For eksempel vil salter, sukker og aminosyrer kunne diffundere i kroppsvæskene våre. Vi kommer nærmere inn på dette senere.
Fig.4 Diffusjon: animasjon