V teorii pravděpodobnosti, oboru matematiky, je difúzní proces řešením stochastické diferenciální rovnice. Je to průběžný Markovův proces se spojitými vzorovými cestami.
Vzorkovací dráha difúzního procesu napodobuje trajektorii molekuly, která je vložena do proudící tekutiny a zároveň je vystavena náhodným posunům v důsledku kolizí s jinými molekulami, tj. Brownův pohyb. Poloha této molekuly je pak náhodná; její hustota pravděpodobnosti je řízena advekčně-difúzní rovnicí.