Difuzia simplă este mișcarea moleculelor de la o concentrație mare la una de concentrație mică fără aport de energie. Este pasivă. Moleculele se mișcă aleatoriu. Efectul net este un flux din regiunile aglomerate către cele goale. În cele din urmă, concentrația se egalizează. Acesta este echilibrul.

Oxigenul intră în celule prin difuzie simplă. Dioxidul de carbon iese. Moleculele mici, nepolare, trec ușor prin stratul bilipidic. Apa trece lent, deși aquaporinele o accelerează. Moleculele mari sau încărcate nu pot traversa prin difuzie simplă. Au nevoie de canale sau transportori.

Caracteristici simple de difuzie

• Pasiv: nu este necesar ATP.
• În josul gradientului de concentrație.
• Rată proporțională cu diferența de concentrație.
• Viteza depinde de temperatură și dimensiunea moleculelor.
• Nesaturabil: nu este implicat niciun transportor.

Legea lui Fick descrie rata. Aceasta depinde de gradientul de concentrație, de suprafața și de permeabilitatea membranei. Un gradient mai abrupt difuzează mai repede. O suprafață mai mare difuzează mai mult. O membrană mai groasă difuzează mai puțin. Plămânii maximizează suprafața pentru difuzia oxigenului. Rinichii maximizează suprafața pentru filtrare. Principiul este același. Difuzia este lentă pe distanțe lungi. O moleculă are nevoie de o fracțiune de secundă pentru a traversa o membrană celulară. Durează ore întregi pentru a difuza printr-o cameră. De aceea, organismele folosesc circulația și convecția pentru a deplasa substanțe pe distanțe lungi. Difuzia simplă este fundamentul transportului. Este pasivă, aleatorie și neobosită. Nu se oprește niciodată până când nu se atinge echilibrul.