A nivel atómico, la difusión consiste en la emigración de los átomos de un sitio de la red a otro sitio tratando de eliminar diferencias de concentración y de producir una composición homogénea y uniforme.
Existen dos principales mecanismos de la difusión de los átomos en una red cristalina:
Mecanismo de difusión sustitucional o por vacantes
Los átomos pueden moverse en la red cristalina de una posición atómica a otra si tienen suficiente energía de activación procedente de sus vibraciones térmicas y si existen vacantes u otros defectos cristalinos en la red hacia las que los átomos puedan desplazarse. Cuando se aumenta la temperatura del metal, hay más vacantes y más energía térmica disponible y por tanto la velocidad de difusión es superior a temperaturas más elevadas.
Mecanismos de difusión intersticial
La difusión intersticial de los átomos en las redes cristalinas tiene lugar cuando los átomos se mueven de un sitio intersticial a otro intersticio vecino sin desplazar de manera permanente a ninguno de los átomos de la red cristalina de la matriz. Para que el mecanismo intersticial sea operativo, el tamaño de los átomos que se difunden debe ser relativamente pequeño comparado con el de los átomos de la matriz.
