Rata la care moleculele difuzează în membrana celulară este direct proporțională cu gradientul de concentrație. Aceasta se aplică difuziei simple, care este guvernată de legea lui Fick.
Atunci când gradientul de concentrație este mai greu în afara celulei, substanțele difuzează în celulă unde este mai mică. Legea lui Fick se aplică moleculelor nepolare mici, care se mișcă la o difuzie folosind ecuația (Cout-Cin) /Dx. Cout și Cin sunt concentrațiile din interiorul și exteriorul celulei și Dx este grosimea peretelui celular. Când Cout este mai mare decât Cin, gradientul de concentrație este pozitiv, astfel încât volumul net al substanței se deplasează peste peretele celular și în celulă.
Pentru a calcula rata de difuzie, ecuația dn /dt = P x A X (dC /dx) este necesară. În această ecuație, A este zona membranei și P denotă constanta de permeabilitate. Constanta P depinde de solubilitatea și dimensiunea lipidelor moleculare.
În difuzarea facilă, procesul de gradient de concentrare este mult mai complex. Creșterea volumului solubilului odată ce concentrația este ridicată nu modifică rata de difuzie. Acest lucru se datorează faptului că difuzarea facilitată necesită proteine transportoare și există un număr maxim (Vmax) prezent. Variabila K influențează cât de repede saturați proteinele transportoare. Proprietățile moleculare influențează atât K cât și Vmax.
