扩散主导分子的随机运动。扩散的结局是材料逐渐混合，使分子分佈达成均匀。由于分子依然持续运动，但平衡也已经建立，因此分子扩散的最终状态被称为「动态平衡」。在具有均匀温度的相态中，因不受外部净力影响，扩散过程最终将达到完全混合。今考虑两个等温且有能力交换粒子的系统，S与S。如果系统位能有发生交换；例如μ>μ（μ为化学势），则系统S至系统S将有能量流产生，因为自然倾向降低能量并使熵值极大化。分子扩散一般都以菲克定律作为其数学描述。
应用.扩散是许多物理、化学及生物学科重要的基础。