Durch den Diffusionsprozess gelangt Sauerstoff von den Alveolen zu den Kapillaren. Unter Diffusion versteht man die Nettobewegung von Molekülen oder Ionen von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration. In den Alveolen ist die Sauerstoffkonzentration höher als in den Kapillaren, sodass Sauerstoff über die Alveolarkapillarmembran in die Kapillaren diffundiert.