物质的自由扩散速度,与物质的脂溶性程度、膜两侧溶质浓度差、溶质分子大小和电荷性质等有关。由于脂类双分子层构成质膜的基本骨架,脂溶性物质能够溶于膜脂内,因此能优先通过细胞膜进出细胞。大量实验表明,许多物质通过质膜的扩散速度都与其脂溶性程度成正比。水几乎不溶于脂,水分子可以经过质膜上的小孔自由进出细胞。但是,水和脂溶性物质分子的移动方向和速度,决定于浓度梯度。物质的扩散取决于浓度梯度,溶质浓度差愈大,扩散速度愈快。此外,某些溶于水的无机离子也能通过自由扩散进出细胞,它们不但受浓度梯度的影响,还受电荷性质的制约。细胞内有一些浓度高又不能扩散出细胞的阴离子,因此,带正电荷的离子较易进入细胞,带负电荷的离子则较难进入细胞。