Dựa theo nguyên lí khuếch tán của các chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ nồng độ thấp.

Hình 1: Nguyên tắc khuếch tán các chất

Có thể khuếch tán bằng 2 cách:

 + Khuếch tán trực tiếp qua lớp phôtpholipit kép.

 + Khuếch tán qua lớp prôtêin xuyên màng.

Hình 2: Các hình thức vận chuyển các chất qua màng sinh chất

Khuếch tán phụ thuộc vào sự chênh lệch nồng độ giữa môi trường bên trong và bên ngoài tế bào và đặc tính lí hóa của chất khuếch tán.

Do đặc điểm tính chất hoá học và vật lí của các chất vận chuyển khác nhau nên nó được đưa vào tế bào thông qua các kênh vận chuyển khác nhau.

+ Các chất tan trong lipit, không phân cực và có kích thước nhỏ như O₂, CO₂… khuếch tán trực tiếp qua lớp phôtpholipit kép.

+ Các chất phân cực, ion hoặc các chất có kích thước lớn như glucôzơ khuếch tán qua màng nhờ các kênh prôtêin xuyên màng.

+ Nước được vận chuyển qua màng nhờ kênh aquaporin.

- Môi trường ưu trương: môi trường bên ngoài tế bào có nồng độ của chất tan cao hơn nồng độ của chất tan trong tế bào → chất tan có thể di chuyển từ môi trường bên ngoài vào bên trong tế bào hoặc nước có thể di chuyển từ bên trong ra bên ngoài tế bào gây hiện tượng co nguyên sinh.

- Môi trường đẳng trương: môi trường bên ngoài có nồng độ chất tan bằng nồng độ chất tan trong tế bào.

- Môi trường nhược trương: môi trường bên ngoài tế bào có nồng độ của chất tan thấp hơn nồng độ của chất tan trong tế bào. Chất tan không thể di chuyển từ môi trường bên ngoài vào bên trong tế bào được hoặc nước có thể di chuyển từ bên ngoài vào trong tế bào.

 Hình 3: Tế bào trong các loại môi trường