Jumlah difusi tergantung pada perbedaan tekanan parsial gas antara kedua sisi membran, area difusi, jarak, waktu, berat molekul gas dan kelarutannya dalam media difusi. Berkurangnya fungsi difusi dapat disebabkan oleh emfisema dan lesi jaringan paru lainnya, fibrosis paru interstisial difus dan penyakit lainnya. Ketika patologi paru menghasilkan disfungsi difusi secara klinis, sering kali disertai dengan ketidakseimbangan ventilasi/aliran darah yang signifikan, yang akibatnya menyebabkan hipoksia. Diagnosis dapat ditegakkan dengan pemeriksaan klinis spirometri. Ini adalah (28,84plusmn; 4,84) ml/(mmHg?menit) pada pria dan (22,13plusmn; 3,09) ml/(mmHgmin) pada wanita. Di bawah nilai ini, terdapat penurunan fungsi difusi gas. Berkurangnya area membran alveolar: Total area alveolar pada orang dewasa normal adalah sekitar 80m2 dan area permukaan alveoli yang terlibat dalam pertukaran gas hanya sekitar 35-40m2 selama bernapas saat istirahat, yang meningkat selama berolahraga. Karena cadangan yang besar, hanya ketika terjadi pengurangan yang ekstrem pada area membran alveolar, maka hal ini menyebabkan disfungsi ventilasi. Pengurangan area membran alveolar dapat dilihat ketika paru-paru padat, ketika paru-paru tidak buncit, dan ketika paru-paru dilobektomi. Ketebalan membran alveolar meningkat: bagian tipis membran alveolar adalah tempat pertukaran gas dan terdiri dari epitel alveolar, endotel kapiler, dan membran basal yang sama dengan keduanya, yang tebalnya kurang dari 1 μm. meskipun gas mencapai sel darah merah dari rongga alveolar melalui lapisan cairan di permukaan alveolar, lapisan plasma intubular, dan membran sel darah merah, ketebalan totalnya kurang dari 5 μm. jadi pertukaran gas normal berlangsung cepat. Pada kasus edema paru, pembentukan membran hialin alveolar, fibrosis paru, pelebaran kapiler alveolar, atau penebalan lapisan plasma akibat penghalusan, difusi gas dapat dipengaruhi oleh penurunan permeabilitas membran alveolar atau pelebaran jarak difusi. Waktu kontak antara darah dan alveoli terlalu singkat: pada saat istirahat normal, waktu bagi darah untuk mengalir melalui kapiler alveolar adalah sekitar 0,75 detik. Karena membran alveolar sangat tipis dan permukaan kontak dengan darah sangat luas, maka hanya diperlukan waktu 0,25 detik bagi hemoglobin untuk teroksigenasi secara penuh. Ketika aliran darah melalui kapiler alveolar terlalu pendek, jumlah difusi gas akan berkurang. Pada pasien dengan area yang berkurang dan peningkatan ketebalan membran alveolar yang dijelaskan di atas, meskipun tekanan parsial oksigen dalam darah kapiler paru meningkat secara perlahan, pertukaran gas di paru-paru umumnya masih seimbang pada saat istirahat dan oleh karena itu tidak menyebabkan hipoksemia, tetapi sering kali hanya jika beban fisik meningkat, karena aliran darah dipercepat dan waktu kontak antara darah dan alveolar diperpendek, yang mengakibatkan gangguan difusi yang signifikan sehingga terjadi hipoksemia. Saat ini diperkirakan bahwa gagal napas terjadi pada lesi membran alveolar, terutama karena adanya ketidakseimbangan dalam rasio ventilasi alveolar terhadap aliran darah Penurunan luas membran alveolar: Luas total alveolar pada orang dewasa normal adalah sekitar 80m2 , dan luas permukaan alveoli yang terlibat dalam pertukaran gas hanya sekitar 35-40m2 saat bernapas saat beristirahat, dan akan meningkat saat berolahraga. Karena cadangan yang besar, hanya ketika terjadi pengurangan yang ekstrem pada area membran alveolar, maka hal ini menyebabkan disfungsi ventilasi. Pengurangan area membran alveolar dapat dilihat ketika paru-paru padat, ketika paru-paru tidak buncit, dan ketika paru-paru dilobektomi. Ketebalan membran alveolar meningkat: bagian tipis membran alveolar adalah tempat pertukaran gas dan terdiri dari epitel alveolar, endotel kapiler, dan membran basal yang sama dengan keduanya, yang tebalnya kurang dari 1 μm. meskipun gas mencapai sel darah merah dari rongga alveolar melalui lapisan cairan di permukaan alveolar, lapisan plasma intubular, dan membran sel darah merah, ketebalan totalnya kurang dari 5 μm. jadi pertukaran gas normal berlangsung cepat. Pada kasus edema paru, pembentukan membran hialin alveolar, fibrosis paru, pelebaran kapiler alveolar, atau penebalan lapisan plasma akibat penghalusan, difusi gas dapat dipengaruhi oleh penurunan permeabilitas membran alveolar atau pelebaran jarak difusi. Waktu kontak antara darah dan alveoli terlalu singkat: pada saat istirahat normal, waktu bagi darah untuk mengalir melalui kapiler alveolar adalah sekitar 0,75 detik. Karena membran alveolar sangat tipis dan permukaan kontak dengan darah sangat luas, maka hanya diperlukan waktu 0,25 detik bagi hemoglobin untuk teroksigenasi secara penuh. Ketika aliran darah melalui kapiler alveolar terlalu pendek, jumlah difusi gas akan berkurang. Pada pasien dengan area yang berkurang dan peningkatan ketebalan membran alveolar yang dijelaskan di atas, meskipun tekanan parsial oksigen dalam darah kapiler paru meningkat secara perlahan, pertukaran gas di paru-paru umumnya dapat diseimbangkan pada saat istirahat, dan dengan demikian hipoksaemia tidak terjadi, tetapi sering kali hanya jika beban fisik meningkat, karena aliran darah dipercepat dan waktu kontak antara darah dan alveolar diperpendek, yang mengakibatkan penurunan difusi yang signifikan dan dengan demikian hipoksaemia. Saat ini diperkirakan bahwa gagal napas terjadi dengan adanya penyakit membran alveolar, terutama karena adanya ketidakseimbangan rasio ventilasi alveolar terhadap aliran darah.