As taxas de difusão dependem dos tamanhos moleculares porque as moléculas maiores se difundem mais lentamente do que as moléculas menores. Os tamanhos das partículas envolvidas na difusão são importantes porque estão intimamente relacionados aos conceitos de calor e energia no contexto de difusão. É preciso mais energia e calor para mover um objeto maior do que um menor, portanto, partículas maiores requerem mais calor de seus arredores.
A difusão depende muito de energia e movimento. Em qualquer ambiente, existem vários fatores que afetam a mobilidade de uma molécula: tamanho da molécula, viscosidade do ambiente, interações entre macromoléculas e o tipo específico de transporte que é usado pela molécula. Como a difusão depende do movimento e o movimento depende do tamanho da molécula, há uma relação direta entre o tamanho molecular e a taxa de difusão.
Moléculas maiores requerem grandes quantidades de energia para se engajar no mesmo nível de atividade que moléculas menores. Se não houver energia suficiente para mover uma molécula maior, ela resiste aos efeitos da difusão e é incapaz de se mover de uma área para outra. Aumentos no calor ambiental ou outros fatores estranhos também têm um impacto na energia envolvida no processo de difusão e na taxa de difusão de uma grande molécula.