Дифузија представља спонтани транспорт материје или енергије под утицајем одговарајућег градијента из зоне више у зону ниже енергије или концентрације. Као и многи спонтани процеси, дифузија је ентропијски вођен процес у којем се енергија или материја која дифундује униформно распоређује у расположивом простору подижући тиме ентропију система.
Сваки процес дифузије одвија се под утицајем одговарајућег градијента. Рецимо дифузија материје се одиграва под утицајем градијента концентрације а дифузија топлоте под утицајем градијента температуре. Дифузија је директна последица другог принципа термодинамике, који каже да ентропија неког неравнотежног система може само да расте, све док систем не дође у равнотежу. С обзиром да материја дифундује из области веће концентрације у област мање концентрације, систем прелази из уређенијег у мање уређен систем, тј. ентропија расте.