Fungsi difusi adalah ukuran pertukaran udara. Ini digunakan untuk mengevaluasi efisiensi pertukaran gas oleh membran alveolar-kapiler. Proses pertukaran gas antara alveoli dan aliran darah melalui membran alveolar-kapiler (selanjutnya disebut sebagai membran alveolar) adalah proses difusi fisik. Jumlah gas yang terdifusi per satuan waktu tergantung pada perbedaan tekanan parsial gas antara kedua sisi membran alveolar, luas dan ketebalan alveolar, serta konstanta difusi gas. Konstanta difusi pada gilirannya terkait dengan berat molekul dan kelarutan gas. Selain itu, total dispersi gas ditentukan oleh waktu darah bersentuhan dengan alveoli. 1. Berkurangnya area difusi: misalnya emfisema, lobektomi, infeksi paru, edema paru, perdarahan paru, pneumotoraks, skoliosis, dll. 2, penebalan membran kapiler alveolar: misalnya fibrosis paru interstisial, penyakit nodular, asbestosis, skleroderma, dll. 3, penurunan kapasitas pengangkutan oksigen dari hemoglobin: misalnya anemia, karboksihemoglobinemia 4, waktu kontak darah dan alveolar terlalu pendek: istirahat normal, aliran darah melalui kapiler alveolar sekitar 0,75 detik, karena membran alveolar sangat tipis, dan permukaan kontak dengan darah lebar, sehingga hanya 0,25 detik hemoglobin yang dapat teroksigenasi sepenuhnya. Ketika aliran darah melalui kapiler alveolar terlalu pendek, jumlah difusi gas akan berkurang. Pada pasien dengan area membran alveolar yang berkurang dan ketebalan yang meningkat seperti yang dijelaskan di atas, meskipun tekanan parsial oksigen dalam darah kapiler paru meningkat secara perlahan, pertukaran gas di paru-paru secara umum masih dapat diseimbangkan pada saat istirahat, dan dengan demikian hipoksemia tidak terjadi, seringkali hanya ketika beban fisik meningkat, karena aliran darah dipercepat dan waktu kontak antara darah dan alveolar diperpendek, sehingga mengakibatkan penurunan difusi yang signifikan dan dengan demikian terjadi hipoksia. Sekarang diperkirakan bahwa gagal napas terjadi dengan adanya lesi membran alveolar, terutama karena adanya ketidakseimbangan rasio ventilasi alveolar terhadap aliran darah.