Istilah difusi sederhana mengacu pada proses di mana suatu zat melewati membran tanpa bantuan perantara seperti protein membran integral. Gaya yang mendorong zat dari satu sisi membran ke sisi lain adalah gaya difusi. Agar zat melewati membran sel dengan difusi sederhana itu harus menembus inti hidrofobik dari bilayer fosfolipid. Jenis molekul yang dapat melakukan ini sendiri secara substansial hidrofobik di alam seperti karbon dioksida, oksigen atau etanol. Pada gambar di bawah segitiga hijau menunjukkan gradien konsentrasi karbon dioksida. Panah biru menunjukkan arah aliran bersih karbon dioksida.