Las moléculas en los fluidos se difunden porque están en un movimiento constante y aleatorio en el que las moléculas tienen más probabilidades de moverse hacia donde hay menos tipos de moléculas iguales. Por lo tanto, la difusión realmente ocurre como una cuestión de probabilidad combinada con el movimiento aleatorio de las moléculas, que en realidad es energía térmica. Cuanto más caliente está un fluido, más rápidamente se difunden las sustancias en él.
La difusión se produce debido al movimiento browniano, que es el movimiento constante y aleatorio de las partículas en los fluidos. Cada átomo o molécula en un fluido, ya sea soluto o disolvente, se mueve constantemente en línea recta, a una velocidad determinada por la temperatura, de acuerdo con el proyecto HyperPhysics en la Universidad Estatal de Georgia. Cuando la partícula encuentra otra partícula o una superficie sólida, rebota en una dirección diferente. Si es otra partícula en el fluido, los caminos de ambas partículas se alteran.
Esta es la razón por la cual un tinte soluble en agua, cuando se deja caer en el agua, eventualmente se propaga a través del agua incluso sin agitar. Incluso en aguas tranquilas, las moléculas individuales de agua se mueven constantemente. Cuando golpean las moléculas del tinte, les imparten movimiento. Al menos en algunas ocasiones, ese movimiento los aleja de otras moléculas de tinte, extendiendo el tinte. Si hay más agua que tinte, es más probable que el movimiento de la molécula de tinte se aleje de otras moléculas de tinte que hacia ellas.