I fasta ämnen är diffusion en mycket långsam process på grund av de starka interatomära bindningarna som håller atomerna eller molekylerna i en fast position. Fasta ämnen har mer ordnade strukturer med stela atomarrangemang, vilket gör diffusion svårare jämfört med vätskor eller gaser. Diffusionshastigheten i fasta ämnen beror på flera faktorer, inklusive temperatur, storleken på de diffuserande ämnena och kristallstrukturen hos den fasta substansen. I allmänhet kan det ta lång tid för fasta ämnen att diffundera. I vissa metaller kan det till exempel ta år eller till och med århundraden innan diffusionen av atomer inträffar vid rumstemperatur. I andra fall, såsom i halvledare, kan diffusionen accelereras genom att applicera värme eller införa defekter i kristallgittret för att öka atomernas rörlighet.