La difusión afecta a las células al permitir que las moléculas pasen a través o alrededor de la membrana externa selectivamente permeable de la célula. La difusión es impulsada por el movimiento cinético y se produce sin ninguna salida de energía.
La difusión es un proceso que hace que altas concentraciones de moléculas se dispersen en un área menos concentrada. Cuando las moléculas se transportan por difusión, pueden organizarse uniformemente en el nuevo espacio, alcanzando un punto conocido como equilibrio. La difusión permite el movimiento rápido de sustancias como el oxígeno y el agua alrededor de la membrana de una célula, así como la ingesta de moléculas del área circundante de una célula. Las moléculas que son demasiado grandes para ser difundidas a través de una membrana pueden ser transportadas por proteínas especiales que se unen a las moléculas a través de un proceso conocido como difusión facilitada.
Ciertas soluciones pueden ser perjudiciales para una célula. Las soluciones hipertónicas contienen altas concentraciones de moléculas de sal, que se dirigen al interior de las células que tienen menos moléculas de sal que la solución circundante. Esto hace que las células se contraigan, debido a los niveles elevados de sal. Las soluciones hipotónicas contienen menos moléculas de sal que el interior de la célula, causando niveles peligrosos de agua que llenan la célula, lo que pone a la célula en riesgo de estallar. Las células vegetales están protegidas del estallido por una capa de células externa rígida, mientras que algunas células animales tienen mecanismos que les permiten eliminar el exceso de agua de sus interiores.