ความเข้มข้นของสารคือจำนวนโมเลกุลที่มีอยู่ในปริมาตรของเหลวหรือแก๊สที่กำหนด การไล่ระดับความเข้มข้นเกิดขึ้นระหว่างพื้นที่ที่มีความเข้มข้นสูงและพื้นที่ที่มีความเข้มข้นต่ำ ในธรรมชาติสิ่งนี้มักเกิดขึ้นในแต่ละด้านของเส้นขอบเซลล์หรือเมมเบรน หากอนุภาคสามารถข้ามเมมเบรนได้อย่างอิสระกระบวนการที่เรียกว่าการแพร่จะเกิดขึ้นที่ซึ่งอนุภาคเคลื่อนที่ผ่านการไล่ระดับความเข้มข้นด้วยการไหลสุทธิไปยังพื้นที่ที่มีความเข้มข้นต่ำ การเคลื่อนที่ของโมเลกุลลงไปตามทางลาดในที่สุดจะนำไปสู่พื้นที่ทั้งสองมีความเข้มข้นเท่ากันในสภาวะที่รู้จักกันในชื่อดุลยภาพเชิงพลวัต
พลังงานความร้อนทำให้โมเลกุลในของเหลวและก๊าซเคลื่อนที่แบบสุ่มเป็นเส้นตรงจนกว่าจะพบกับอนุภาคหรือพื้นผิวอื่น ๆ ซึ่งทำให้พวกมันเปลี่ยนทิศทาง กระบวนการที่เรียกว่าการแพร่หมายความว่าโมเลกุลมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ออกจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงและเคลื่อนที่ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า โมเลกุลชนิดต่าง ๆ ก็มีแนวโน้มที่จะผสมเข้าด้วยกัน กระบวนการทั้งสองนี้ทำงานเมื่อกลิ่นค่อยๆกระจายไปทั่วห้องผสมกับโมเลกุลอากาศ ในที่สุดการกระจายตัวของอนุภาคอย่างสม่ำเสมอจะขจัดการไล่ระดับความเข้มข้น
ในกระบวนการที่เรียกว่าออสโมซิสโมเลกุลดูเหมือนจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการไล่ระดับสีตั้งแต่ระดับอนุภาคต่ำไปจนถึงระดับความเข้มข้นสูง สิ่งนี้สามารถเห็นได้ในกรณีที่เยื่อหุ้มเซลล์บล็อกอนุภาคไม่ให้ผ่านเพราะมีขนาดใหญ่เกินไป โมเลกุลของน้ำในสารละลายอาจมีขนาดเล็กพอที่จะผ่านเมมเบรนแม้ว่าอนุภาคที่ละลายจะไม่ได้
โมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่จากบริเวณนอกเซลล์ซึ่งความเข้มข้นของอนุภาคค่อนข้างต่ำไปสู่ด้านในของเซลล์ซึ่งมีความเข้มข้นของอนุภาคสูง ในทำนองเดียวกันกับการกระจายการเคลื่อนไหวนี้จะลดความลาดชันของความเข้มข้นระหว่างสองพื้นที่ มันสามารถอธิบายได้ว่าเป็นรูปแบบพิเศษของการกระจายเนื่องจากโมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่จากพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของน้ำสูงไปยังพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของน้ำต่ำ
บางครั้งชีววิทยาของเซลล์ทำงานเพื่อเคลื่อนย้ายอนุภาคจากการไล่ระดับความเข้มข้นและต่อต้านอิทธิพลของการดูดซึมและการแพร่กระจาย สิ่งที่เป็นที่รู้จักกันในชื่อกลไกการขนส่งที่ใช้งานอยู่เข้ามาเล่นเช่นปั๊มโซเดียมโปแตสเซียม ปั๊มนี้ลำเลียงโมเลกุลโซเดียมและโพแทสเซียมข้ามเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อให้แน่ใจว่ามีความเข้มข้นของโพแทสเซียมสูงภายในเซลล์และความเข้มข้นของโซเดียมสูงภายนอก กระบวนการนี้ต้องการ ATP ซึ่งเป็นโมเลกุลพิเศษที่เก็บพลังงานไว้ซึ่งอยู่ภายในเซลล์
