La difusión molecular hace referencia al desplazamiento aleatorio que realizan las moléculas en un fluido cuando las mismas son inducidas térmicamente. En un medio sin limitaciones, estas moléculas experimentan cambios permanentes de velocidad (tanto en magnitud como en dirección), cada vez que colisionan entre ellas determinando un movimiento incoherente, aleatorio, denominado Browniano o de difusión libre. Si bien el camino que recorre una molécula de agua puede ser largo, el desplazamiento neto al cabo de un tiempo determinado es mucho menor. La media de este desplazamiento neto recibe el nombre de coeficiente de difusión mientras que la utilización de la resonancia magnética (RM) para representar dicho desplazamiento se conoce con el nombre de imagen de difusión.

La técnica de difusión por resonancia magnética (DWI) se basa en la detección in vivo del movimiento de moléculas de agua, la que puede estar restringida en determinadas condiciones patológicas . El objetivo principal  del estudio fue determinar el punto de corte del valor de ADC que permite discriminar entre lesiones benignas de malignas.