Η διάχυση αερίων είναι ένα θεμελιώδες φαινόμενο στη χημεία που εξηγείται από την κινητική θεωρία των αερίων. Ουσιαστικά, πρόκειται για την αυθόρμητη ανάμιξη δύο ή περισσότερων αερίων λόγω της τυχαίας κίνησης των μορίων τους. Τα μόρια των αερίων βρίσκονται σε συνεχή, άτακτη κίνηση, κινούνται με υψηλές ταχύτητες και συγκρούονται μεταξύ τους και με τα τοιχώματα του δοχείου.
Όταν έχουμε μια περιοχή με υψηλή συγκέντρωση ενός αερίου και μια άλλη με χαμηλότερη (ή καθόλου), τα μόρια του αερίου θα τείνουν να μετακινούνται από την περιοχή υψηλής συγκέντρωσης προς την περιοχή χαμηλότερης συγκέντρωσης. Αυτή η καθαρή κίνηση συνεχίζεται μέχρι τα μόρια να κατανεμηθούν ομοιόμορφα σε όλο τον διαθέσιμο όγκο. Είναι σημαντικό να τονίσουμε ότι η κίνηση των μορίων είναι πάντα τυχαία, αλλά η συνολική (καθαρή) μετακίνηση οδηγεί στην ομογενοποίηση του μείγματος.
Παράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό διάχυσης είναι η θερμοκρασία και η μοριακή μάζα του αερίου. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, τα μόρια έχουν μεγαλύτερη κινητική ενέργεια, κινούνται γρηγορότερα και διαχέονται πιο γρήγορα. Αντίθετα, τα αέρια με μικρότερη μοριακή μάζα (δηλαδή, τα «ελαφρύτερα» μόρια) κινούνται με μεγαλύτερες μέσες ταχύτητες σε μια δεδομένη θερμοκρασία και, επομένως, διαχέονται πιο γρήγορα από τα αέρια με μεγαλύτερη μοριακή μάζα. Η διαφορά συγκέντρωσης (κλίση συγκέντρωσης) παίζει επίσης ρόλο: όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά, τόσο πιο γρήγορα ξεκινά η διάχυση.
Ένα κλασικό παράδειγμα διάχυσης είναι όταν ανοίγουμε ένα μπουκάλι άρωμα σε ένα δωμάτιο. Τα μόρια του αρώματος διαχέονται αργά στον αέρα, κινούμενα από την περιοχή υψηλής συγκέντρωσης (κοντά στο μπουκάλι) προς τις περιοχές χαμηλότερης συγκέντρωσης, μέχρι να γίνει αντιληπτή η μυρωδιά σε όλο το δωμάτιο.
