可根據微粒子大小不同，擴散系數的不同，實現小分子、離子與大分子及微粒之間的分離。例如室溫下，稀溶液中，分子量為330的小分子, 直徑為0.5 nm, 擴散經過10m時需0.2 s；而直徑為0.5m的大分子，擴散經過同樣的距離需200 s。

       在微流控芯片中，由于擴散距離短，可實現高速分離。如擴散系數D為7×10-7 cm2/s的血紅素蛋白質，擴散過1 cm距離需106 s（10天），而通過10 mm距離則僅需1 s。 

       R為理想氣體常數；

       N為阿佛加德羅常數；

       T為絕對溫度； 

       η為溶劑的粘度；

       dp為粒子直徑。