因為壁兩側的氣體總存在壓差，所以任何壁面材料或多或少地能夠滲透一些氣體。從微觀的角度來看滲透過程是按以下步驟進行的(如圖14-1所示)：
①氣體原子或分子碰撞到壁面表面;
②吸附;
③吸附時氣體分子有的能離解成原子態;
④氣體在入射一側的壁面表層達到一個平衡溶解度; 氣體
⑤由于濃度梯度的存在，氣體向壁面的另一側擴散;
⑥氣體原子在壁面的另一側重新結合成分子態(如果存在步驟③時);
⑦解吸和釋出。
一般來說，擴散是7個步驟中z*慢的又是z*關鍵的步驟，它和滲透與溶解有密切的關系。只有金屬材料才存在第③、⑥兩個步驟。譬如，氫氣通過鐵的滲透過程是先以分子態吸附在鐵的表面上，然后由鐵表面的親和力引起氫分子較弱的H--H鍵斷裂，使氫離解成原子態并透過鐵，在壁面的另一側重新結合成分子態氫。
從理論上可推導出：
對于不產生離解的分子態滲透(如氦對玻璃的滲透)，有q= KA△p/d (14-3)
對于雙原子氣體分子離解后的原子態滲透(如，氫對金屬的滲透)，有
式中 q-氣體透過固體壁面的滲透速率;
△p-壁兩側的氣壓差;
d-壁厚;
A-壁的面積;
K-某種氣體對某種固體的滲透系數。
K值與氣體一固體配偶的性質有關。只要知道滲透系數K，就可以根據該材料的壁厚d、壁的面積A、壁兩側的氣壓差，由(14-3a)式求得滲透速率。所以，K是非常重要的滲透參數。
K的單位有下述幾種：
①[ cm²/s]——與擴散系數的單位一致，形式簡單，但物理意義不夠明確。
②[ cm³(STP)/(crn²·s.Pa·mm^-l)]——每毫米厚的材料，在每帕的壓差下，每秒通過每平方厘米面積的滲透氣量，氣量用標準狀態(即，0℃.10^5Pa。一般用英文縮寫STP表示)下的立方厘米數來表示。此單位形式比較復雜，但物理意義比較明確。
滲透系數K、擴散系數D、溶解度S之間存在以下關系K= DS (14-4)
式中 D-氣體在固體中的擴散系數[ cm²/S];
S-氣體在固體中的溶解度[cm³(STP)/(crn²·s.Pa];表示在壓力為1×10^5Pa的平衡條件下，單位體積的固體材料中所溶解的氣體體積數;
K-滲透系數[ cm²/S]或[ cm³(STP)/·mm/cm·s·Pa];
擴散系數、溶解度、滲透系數這三個參數都是溫度的指數函數
在實際應用中常常要估算壁面的一側處于大氣壓時的滲透速率，為此還應對大氣成分有定量的了解。表14-1給出了標準狀態的大氣成分。