Noen små upolare molekyler, som gassene O₂, CO₂ og N₂, i tillegg til noen større fettløselige molekyler som vitamin A og E, kan diffundere rett igjennom cellemembranen fosfolipidmolekylene. Dette er fordi disse molekylene kan gli gjennom den hydrofobe delen av fosfolipidlaget uten å bli frastøtt. Store polare molekyler, ioner (selv ikke H⁺) og glukose diffunderer .