A difusão afeta as células, permitindo que as moléculas passem através ou ao redor da membrana externa seletivamente permeável de uma célula. A difusão é alimentada por movimento cinético e ocorre sem qualquer produção de energia.
A difusão é um processo que faz com que altas concentrações de moléculas sejam dispersas em uma área menos concentrada. Quando as moléculas são transportadas por difusão, elas podem se organizar uniformemente no novo espaço, chegando a um ponto conhecido como equilíbrio. A difusão permite o movimento rápido de substâncias como oxigênio e água ao redor da membrana celular, bem como a entrada de moléculas da área ao redor da célula. As moléculas que são muito grandes para serem difundidas através de uma membrana podem ser transportadas por proteínas especiais que se ligam às moléculas por meio de um processo conhecido como difusão facilitada.
Certas soluções podem ser prejudiciais para uma célula. As soluções hipertônicas contêm altas concentrações de moléculas de sal, que são atraídas para o interior das células que possuem menos moléculas de sal do que a solução circundante. Isso faz com que as células encolham, devido aos níveis elevados de sal. As soluções hipotônicas contêm menos moléculas de sal do que o interior da célula, fazendo com que níveis perigosos de água encham a célula, o que a coloca em risco de estourar. As células vegetais são protegidas de rompimento por uma camada celular externa rígida, enquanto algumas células animais têm mecanismos que permitem remover o excesso de água de seu interior.