L'oxygène pénètre dans les cellules en traversant la membrane cellulaire dans un processus appelé diffusion, qui est un processus de transport qui ne nécessite pas d'énergie. La diffusion est la façon dont une substance se déplace d'une zone de concentration élevée ( l'environnement à l'extérieur des cellules) à une zone de faible concentration (à l'intérieur des cellules).
Le processus de diffusion nécessite une membrane dotée de pores permettant le passage des gaz et des liquides, également appelée membrane semi-perméable. De petites molécules simples, telles que l'oxygène et le dioxyde de carbone, diffusent passivement dans et hors de la cellule. La cellule utilise constamment de l'oxygène dans différents processus au sein de la cellule. En conséquence, la concentration d'oxygène est plus faible à l'intérieur de la cellule qu'à l'extérieur. L'oxygène diffuse dans la cellule plutôt que hors de celle-ci. En revanche, comme la cellule fabrique constamment du dioxyde de carbone en tant que produit de processus cellulaires, la concentration de dioxyde de carbone est plus élevée dans la cellule qu'à l'extérieur de la cellule. Ainsi, contrairement à l'oxygène, le dioxyde de carbone diffuse hors de la cellule.
L'eau est également transportée à travers la membrane cellulaire à l'aide d'un type de diffusion, appelé osmose. Parce que la cellule contient de nombreux organites et autres molécules, l'eau est à une concentration plus faible à l'intérieur de la cellule et le mouvement net de l'eau est hors de la cellule.
