As moléculas de um gás estão em constante e caótico movimento térmico. Como as moléculas são livres para se mover, as moléculas constituintes se misturam, colidem umas com as outras e colidem com partículas que podem estar embutidas no gás. Se a concentração de um determinado constituinte não for uniforme, ocorre um movimento agregado desse constituinte de locais de alta concentração para locais de baixa concentração. Esse movimento agregado é de difusão e pode ser atribuído a diferenças na pressão parcial ou no potencial químico, bem como na concentração.
A difusão de um constituinte particular em sistemas livres de quaisquer superfícies sólidas (por exemplo, grãos de areia ou paredes) é resistida apenas por colisão com moléculas de massa diferente. A resistência à difusão decorrente dessas colisões molécula-molécula na escala molecular se manifesta na escala macroscópica como o coeficiente de difusão molecular que aparece na lei de Fick. A difusão em um gás que ocupa um meio poroso experimenta resistência adicional que é atribuível a colisões molécula-partícula. A resistência à difusão decorrente das colisões molécula-partícula complicadas e não resolvidas na escala molecular se manifesta na escala macroscópica como o coeficiente de difusão de Knudsen.
Os conceitos acima sustentam as equações deste livro para o fluxo unidimensional de constituintes de um gás binário isotérmico ideal em meios porosos. São fornecidas explicações para a lei de Graham, o fluxo de gás em massa não viscoso gerado pela difusão e por que os gradientes de pressão criados pela difusão são esperados na maioria das configurações de campo. A equação aqui apresentada para a difusão constituinte afetada por um gradiente de pressão de fase (a chamada difusão de pressão) inclui os coeficientes de difusão molecular e de Knudsen, mesmo quando a difusão de Knudsen não é importante. Esses e outros resultados são exclusivos da difusão em sólidos porosos e não seguem o tratamento usual da difusão da lei de Fick.