Gassdiffusjon, inntrengning av en gass i en annen på grunn av ren molekylbevegelse. Gassdiffusjon kan være hastighetsbestemmende i visse kjemiske prosesser, f.eks. absorpsjonsprosesser (se masseoverføring).
Gasser kan diffundere gjennom tynne hinner dersom disse er porøse. Membraner av metall eller oksidkeram kan benyttes til rensing av gasser. Hydrogen kan diffundere med betydelig hastighet gjennom visse metaller, f.eks. platina og palladium, særlig ved høy temperatur. Diffusjonshastigheten for gasser avhenger bl.a. av molekylstørrelse. Dette kan brukes for atskillelse av gassblandinger, f.eks. ved utvinning av helium fra naturgass. Forskjellige isotoper av et grunnstoff har samme kjemiske egenskaper, men kan bare atskilles ved fysikalske metoder. I denne sammenheng har gassdiffusjon gjennom membraner vært brukt til fremstilling av fisjonabelt uran for atombomber. Se også diffusjon.