У дифузії, речовини переміщуються з області високої концентрації в область низької концентрації без допомоги мембранного білка. При осмосі молекули води переміщуються з області високої концентрації в область низької концентрації через вибірково проникну мембрану.
Дифузія є важливим процесом у клітинах. Для дихання їм потрібні глюкоза і кисень, які проникають в них шляхом дифузії. Дихання виробляє вуглекислий газ і вода які залишають клітини шляхом дифузії.
Найпростішим механізмом, за допомогою якого молекули можуть перетинати плазматичну мембрану, є пасивна дифузія. Під час пасивної дифузії молекула просто розчиняється у фосфоліпідному подвійному шарі, дифундує через нього, а потім розчиняється у водному розчині з іншого боку мембрани.
У живих системах відбувається дифузія речовин у клітини та з них опосередкований плазматичною мембраною. Деякі матеріали легко дифундують через мембрану, але інші перешкоджають, і їхнє проходження стає можливим лише завдяки білковим каналам і носіям.
Осмос є формою пасивного транспорту, коли молекули води рухаються від низької концентрації розчиненої речовини (високої концентрації води) до високої розчиненої речовини або низької концентрації води через мембрану, яка не є проникною для розчиненої речовини. Існує форма пасивного транспорту, яка називається полегшеною дифузією.
Такі речовини, як CO2 і вода, переміщуються в клітину та виходять з неї шляхом дифузії від області високої концентрації до низької концентрації. Коли концентрація CO2 і води в зовнішньому середовищі вища, ніж усередині клітини, CO2 і вода переміщуються всередину клітини.