Les vitesses de diffusion dépendent des tailles moléculaires car les molécules plus grosses diffusent plus lentement que les molécules plus petites. Les tailles des particules impliquées dans la diffusion sont importantes car elles sont étroitement liées aux concepts de chaleur et d'énergie dans le contexte de diffusion. Il faut plus d'énergie et de chaleur pour déplacer un objet plus gros qu'un plus petit, donc les particules plus grosses nécessitent plus de chaleur de leur environnement.
La diffusion dépend fortement de l'énergie et du mouvement. Dans un environnement donné, plusieurs facteurs influent sur la mobilité d'une molécule : la taille de la molécule, la viscosité de l'environnement, les interactions entre les macromolécules et le type de transport spécifique utilisé par la molécule. Étant donné que la diffusion dépend du mouvement et que le mouvement dépend de la taille de la molécule, il existe une relation directe entre la taille moléculaire et le taux de diffusion.
Les molécules plus grosses nécessitent de plus grandes quantités d'énergie pour s'engager dans le même niveau d'activité que les molécules plus petites. S'il n'y a pas suffisamment d'énergie pour déplacer une molécule plus grosse, elle résiste aux effets de la diffusion et est incapable de se déplacer d'une zone à l'autre. Les augmentations de la chaleur environnementale ou d'autres facteurs externes ont également un impact sur l'énergie impliquée dans le processus de diffusion et la vitesse à laquelle une grosse molécule diffuse.