Dyfuzja U zwierząt, których stosunek powierzchni ciała do objętości (masa ciała) jest duży (a więc u organizmów stosunkowo małych – wraz ze wzrostem wielkości powierzchnia rośnie do kwadratu, objętość do sześcianu) w procesie oddychania wystarcza dyfuzja poprzez powłoki ciała. W szczególności dotyczy to zwierząt wodnych i o zwolnionej przemianie materii.
Najprostszą formą wymiany gazowej jest dyfuzja przez powłokę ciała do tkanek. Ze względu na wymaganą wilgotność powierzchni oddechowej dyfuzja jest możliwa jedynie w środowisku wodnym. Rozpuszczony w wodzie tlen dyfunduje do wnętrza komórek, a dwutlenek węgla na zewnątrz, do otaczającej wody. Wyspecjalizowane narządy oddechowe nie są potrzebne przy niedużych rozmiarach ciała, znacznej jego powierzchni w stosunku do objętości lub znikomej ilości materii organicznej w stosunku do masy ciała, jak u meduzy. Komórki metabolizujące z reguły tworzą powłokę ciała lub leżą tuż pod nią, tak więc droga dyfuzji tlenu jest bardzo krótka. Tempo metabolizmu jest na ogół niewielkie, tak więc już stosunkowo małe ilości tlenu zaspokajają potrzeby organizmu. Z takiego sposobu oddychania korzystają bardzo małe zwierzęta (od pierwotniaków do pierścienic).