Процесс диффузии является неравновесным, однако приводит к равновесному распределению концентраций вещества внутри системы. Все виды диффузии подчиняются сходным закономерностям. Скорость диффузии пропорциональна площади поверхности, перпендикулярной направлению переноса, а также разности концентраций, температур или плотности зарядов (в случае относительно небольших величин этих параметров). Количество вещества, которое диффундирует в течение определенного времени, и расстояние, проходимое диффундирующим веществом, пропорциональны квадратному корню из времени.

В большинстве практических случаев поток диффундирующих частиц пропорционален градиенту концентрации C с коэффициентом пропорциональности, называемым коэффициентом диффузии D [cм² _· сек^{– 1}]. Коэффициент диффузии D обычно зависит от температуры.

В твердом теле обычно выделяют объемную и поверхностную диффузию, а также диффузию по границам зерен (зернограничная диффузия), скорости которых существенно отличаются.