Diffusion ermöglicht es der Zelle, Chemikalien, die für zelluläre Stoffwechselprozesse benötigt werden, wieder aufzufüllen. Chemikalien können sowohl in die Zellmembran als auch aus ihr gelangen, ohne dass die Zelle bei der Diffusion Energie aufwendet. Die Bewegung durch die Zellmembran ohne Energieaufwand wird als passiver Transport bezeichnet.
Bei der Diffusion neigen Moleküle dazu, sich von Bereichen, in denen sie konzentrierter sind, in Bereiche zu verteilen, in denen sie weniger konzentriert sind, bis die Konzentrationen äquivalent sind. Die Zellmembran dient als Barriere zwischen dem Zellinhalt und externen Molekülen. Moleküle, die für die Zellfunktion unerlässlich sind, diffundieren durch die Membran, während Produkte von Zellprozessen die Membran verlassen und in den Rest des Körpers gelangen.
Die Zellmembran ist semipermeabel und lässt einige Moleküle durch, andere jedoch nicht. Die Konzentration der Flüssigkeiten um die Zelle herum wird in Situationen angepasst, in denen die Moleküle die Membran nicht durch einen Prozess, der als Osmose bekannt ist, passieren können.
Einige Moleküle, die für die Zellfunktion notwendig sind, sind zu groß, um ohne die Hilfe von Proteinen die Zellmembran zu passieren. Diese Proteine binden an die Moleküle in einer Form der Diffusion, die als erleichterte Diffusion bekannt ist. Andere für die Zellfunktion essentielle Moleküle benötigen von der Zelle Energie, um sie zu transportieren. Diese Form des Transports wird als aktiver Transport bezeichnet.
