Dyfuzja odgrywa zasadniczą rolę w wielu procesach fizycznych i chemicznych (mieszanie, rozpuszczanie, osmoza), w technologii metali i przyrządów półprzewodnikowych (proces domieszkowania), a także w organizmach żywych, odpowiadając za transport substancji do wnętrza komórek i wewnątrz nich.
Mikroskopowa przyczyna dyfuzji
Ruchy Browna – chaotyczne ruch cząstek zawiesiny (np. drobin uwalnianych z pyłków kwiatowych w wodzie, kropel tłuszczu w mleku lub cząstek dymu w powietrzu). Ruch ten wynika z ciągłego bombardowania zawieszonych cząstek przez znacznie mniejsze, niewidoczne pod mikroskopem optycznym cząsteczki otaczającego ośrodka (cieczy lub gazu). Cząsteczki płynu poruszają się chaotycznie na skutek wzajemnych zderzeń, niezależnie od obecności makroskopowych cząstek zawiesiny. To właśnie te mikroskopowe przesunięcia stanowią podstawowy mechanizm dyfuzji, która w skali makroskopowej jest obserwowana jako proces wyrównywania stężeń. Dowiodły tego niezależne prace Alberta Einsteina z 1905 r. i Mariana Smoluchowskiego z 1906 r.M. Smoluchowski, Zarys kinetycznej teoryi ruchów Browna i roztworów mętnych, „Rozprawy Wydziału Matematyczno-Przyrodniczego Akademii Umiejętności w Krakowie”, t. 46, 1906, s. 257–281..