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La diffusione si verifica ogni volta che un movimento molecolare casuale fa muovere e mescolare le molecole insieme. Questo movimento casuale è alimentato dall'energia termica presente nell'ambiente circostante. Il tasso di diffusione - che induce le molecole a spostarsi naturalmente da alta concentrazione a bassa concentrazione in cerca di una distribuzione uniforme o di "equilibrio" - dipende da diversi fattori.
Molecole in movimento
Sei condizioni fisiche e ambientali regolano il tasso di diffusione. Quattro di questi sono applicabili a tutti i tipi di diffusione e due si applicano solo alla diffusione attraverso una membrana. La massa di molecole è un fattore importante, poiché le molecole più piccole hanno una velocità casuale più elevata per una data temperatura ambiente e velocità casuali più elevate corrispondono a una diffusione più rapida. Allo stesso modo, la temperatura ambiente influisce sulla diffusione perché temperature più elevate portano a velocità casuali più elevate. Le molecole diffondenti fluiscono da alta concentrazione a bassa concentrazione e la velocità di diffusione aumenta quando la differenza di concentrazione è maggiore. Il tasso di diffusione diminuisce, tuttavia, quando le molecole devono percorrere una distanza maggiore nella loro ricerca di equilibrio.
I due fattori che sono particolari alla diffusione attraverso una membrana sono la superficie e la permeabilità. Una membrana con una superficie più piccola o una bassa permeabilità impedirà il movimento molecolare e quindi porterà a una diffusione più lenta.