Dyfuzja (łac. diffusio 'rozprzestrzenianie') to proces samoistnego mieszania się cząsteczek lub energii, będący konsekwencją chaotycznych zderzeń cząsteczek dyfundującej substancji między sobą lub z cząsteczkami otaczającego ją ośrodka. Zachodzi w każdym ośrodku pod wpływem ruchów cieplnych lub dążenia do wyrównania stężeń.
Zjawisko dyfuzji zachodzi najszybciej w gazach, zaś najwolniej w ciałach stałych. Choć obserwuje się je w każdej temperaturze, jego tempo jest szybsze w substancjach o wyższych temperaturach. Dzieje się tak, ponieważ wówczas cząsteczki mają większą energię. Dyfuzja materii jest zjawiskiem aktywowanym termicznie , co oznacza, że zwiększenie temperatury zwykle prowadzi do zwiększenia tempa dyfuzji
Mieszanina to co najmniej dwie substancje chemiczne. Mieszanina może być jednorodna, czyli nie widzimy jej składników np. woda z cukrem, lub niejednorodna, czyli widzimy jej składniki np. woda plus piasek.
