Difuzia este un proces care determină dispersarea unor concentrații mari de molecule într-o zonă mai puțin concentrată. Atunci când moleculele sunt transportate prin difuzie, ele se pot aranja în spațiul nou, ajungând la un punct cunoscut ca echilibru. Difuzia permite mișcarea rapidă a substanțelor cum ar fi oxigenul și apa în jurul membranei unei celule, precum și absorbția de molecule din zona înconjurătoare a celulei. Moleculele care sunt prea mari pentru a fi difuzate pe o membrană pot fi transportate prin proteine speciale care se leagă de molecule printr-un proces cunoscut sub numele de difuzie facilitat.
Anumite soluții pot fi dăunătoare unei celule. Soluțiile hipertonice conțin concentrații ridicate de molecule de sare, care sunt atrase în interiorul celulelor care au mai puține molecule de sare decât soluția înconjurătoare. Acest lucru face ca celulele să se micșoreze, datorită nivelurilor ridicate de sare. Soluțiile hipotonice conțin mai puține molecule de sare decât interiorul celulei, determinând niveluri periculoase de apă pentru a umple celula, ceea ce pune celula în pericol de spargere. Celulele din plante sunt protejate de spargere printr-un strat exterior celular rigid, în timp ce unele celule animale au mecanisme care le permit să elimine excesul de apă din interiorul lor.
