La difusión es un proceso físico irreversible, en el que partículas se introducen en un medio que inicialmente estaban ausentes (o en menor concentración). Este fenómeno está caracterizado por un aumento de la entropía del sistema, formado por las partículas disueltas o soluto y el medio donde se difunden o solvente. También es comúnmente usado el término difusión para hablar de partículas gaseosas. Estas se dispersan en el seno de otro gas de manera aleatoria.
La difusión es un proceso que no requiere aporte energético aunque ocurre con mayor velocidad si la temperatura es mayor. Podemos pensarlo a partir de que las partículas que están en movimiento tienen una cierta velocidad que depende directamente de la energía cinética. A mayor temperatura, mayor energía cinética y, por ende, las partículas difunden más rápidamente.
La difusión en los sistemas biológicos cobra una importancia enorme para la vida como la conocemos. El interior de nuestras células, el citoplasma, está aislado del medio exterior por la membrana celular. La célula necesita tener un medio de comunicación con el espacio extracelular para poder intercambiar materia. En el ejemplo de la figura (abajo) se observa una partícula azul que se encuentra en gran concentración del lado externo de la membrana y es capaz de atravesarla hacia el interior de la célula. Podemos observar que, a lo largo del tiempo, la concentración de los espacios extracelular e intracelular se iguala debido al fenómeno de difusión a través de la membrana. Si bien existen muchas sustancias que pueden difundir a través de ella (O2, CO2, entre otros), la mayoría de las sustancias que la célula utiliza no pueden ser incorporadas de este modo debido a que las partículas no logran atravesar la membrana celular.
