A primeira lei de Fick diz que a quantidade de material transportado, ou seja, o fluxo de átomos por unidade de área e de tempo é proporcional ao gradiente de concentração dC/dx, enquanto a segunda, que foi derivada da primeira e do fato de que há conservação de matéria, relaciona a variação de concentração com o tempo. Essas leis são utilizadas em tratamentos de endurecimento superficial, como nitretação e cementação, e necessárias ao cálculo do tempo essencial a um tratamento de endurecimento superficial que envolva difusão em soluções sólidas.