Os fatores que afetam a difusão pulmonar são gradiente de pressão alveolar, espessura e área de superfície da membrana alveolocapilar.

O CO₂ é mais solúvel e difusível do que o O₂, e por esse motivo, é incomum que haja alterações na difusão desse gás por problemas na membrana alveolocapilar.

A maior parte das alterações das pressões parciais de O₂ e CO₂ no sangue arterial na situação de doença do paciente em repouso se deve a uma combinação de alterações na difusão e da relação V/Q.

Na fibrose pulmonar idiopática, a alteração do gradiente alveoloarterial de O₂ no repouso se deve primeiro ao desequilíbrio da relação V/Q e, em segundo plano, por redução da difusão pulmonar.