Debido a su interior hidrofóbico, la bicapa lípidica de una célula constituye una membrana impermeable a varias moléculas hidrofílicas, esto le permite a la célula de cualquier especie mantener dentro sustancias necesarias que le permiten la supervivencia a los seres vivos. No obstante para utilizar esta memebrana la célula ha tenido que utilizar varios sistemas para pasar sustancias del exterior al interior celular y viceversa. Sin esta organización los seres vivos no tendrían la forma de mantener la organización y la estructura de las que depende su existencia.
El control de este permanente intercambio de sustancias es esencial para proteger la integridad de cada célula, para mantener las muy estrictas condiciones de pH y concentraciones ionicas que permiten el desarrollo de sus procesos metabolicos y la coordinación de sus actividades. El mantenimiento del ambiente interno y sus partes constitutivas requiere que la membrana desempeñe una doble función compleja: debe evitar la entrada de ciertas sustancias y permitir el ingreso de otras e inversamente, debe de retener ciertas sustancias en el interior y permitir la salida de otras; esto no depende de sus condiciones físicas y químicas de las sustancias que interactuan en la membrana (iones, agragados y moléculas), de los muchos tipos la más importante que rodea a la célula es el Agua, y todas las demas sustancias o iones son transpotados por sustancias acuosas.
El movimiento del agua en el interior hacia el exterior y viceversa depende en gran medida a su potencial hídrico, el agua se mueve de un potencial hídrico mayor hacia un potencial hídrico menor, y esto en ciertos casos lo genera la presión, esto se debe a que dentro de las moleculas de agua hay solutos que se mezclan, por lo que se considera que si hay una mayor concentración de solutos en el medio acuoso, el potencial hídrico sera menor, caso contrario cuando tenemos pocos solutos o agua pura, entonces el potencial hídirco sera mayor.
Cuando se observa un movimiento de moléculas y iones hacia adentro o hacia afuera de la célula se considera difusión, esta es un fenomeno comun en nuestra vida diaria, por ejemplo si se derraman unas gotas de perfume en un rincon de una habitación, la fragancia inundara finalmente el cuarto, aún cuando no haya corrientes de aire. Cuando tenemos que las moleculas del perfume se mueven de un lugar de mayor concentración de si mismas hacia una de menor concentración, decimos que hay un gradiente de concentración.
En esta imagen se puede observar como las moléculas pequeñas del perfume inician su distribución chocando con las moléculas del aire, hasta que ocupen todo el espacio de la habitación.
La difusión ocurre solamente a favor de un gradiente , cuanto mayor sea la diferencia de concentración, más rápida será la difusión. El resultado neto de la difusión es que las sustancias se distribuyen de forma uniforme.
Para analizar la difusión en los seres vivos, debemos clasificar dos grandes categorías de tipos de difusión:
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