扩散是所有分子所具有的、因热搅动所致的随意运动，即布朗运动。这种运动是任意和无规律的。一般所指的扩散是由分子的随意平移所致。分子扩散的程度用扩散系数(diffusion coefficient;D)来表示，D值越大，扩散的速率越大，反之则变小。

根据分子的扩散是否受到阻碍将其分为自由扩散和限制性扩散两种。在自由扩散中，分子的运动不受限制，扩散距离与扩散时间(t)呈线性比例关系。限制性扩散中情况就变得复杂，短t时分子的扩散与自由扩散相似，随着t延长，多数分子扩散到足够远时会遇到细胞膜而受阻，限制分子进一步运动。在此情况下，分子的扩散与细胞膜的渗透性有关，若细胞膜无渗透性，分子会反射回来，导致扩散下降；如果细胞膜有一定的渗透性，则扩散距离也随扩散时间的延长而有所增加，但两者不呈线性关系而是曲线关系。