Dyfuzja polega na samorzutnym rozprzestrzenianiu się cząsteczek jednej substancji w drugiej. Obserwując dyfuzję (np. samorzutne mieszanie się dwóch różnych cieczy bez użycia przyrządów), można dojść do wniosku, że ciecze te (podobnie jak inne substancje) nie są „całością”, lecz muszą składać się z mniejszych cząstek. Cząstki te to cząsteczki, której zbudowane są z atomów.
Dyfuzja zachodzi we wszystkich stanach skupienia – najwolniej w ciałach stałych, najszybciej w gazach. Dyfuzję możesz zaobserwować np. zanurzając torebkę z herbatą w gorącej wodzie (esencja herbaciana zacznie rozchodzić się w wodzie i zmieniać jej kolor) lub rozpylając w jednym kącie pokoju perfumę (osoba będąca po drugiej stronie pokoju powinna po jakimś czasie też poczuć zapach). Opisane przykłady nie miałyby możliwość zajść, gdyby każda z substancji (lub każde ciało) w otaczającym nas świecie było jedną całością. To właśnie cząsteczkowa budowa ciał stałych, cieczy i gazów oraz nieustanny ruch tych cząsteczek wpływa na mieszanie się ze sobą różnych substancji, czyli zjawisko dyfuzji.