Khuếch tán có gia tốc còn được gọi là khuếch tán qua trung gian chất mang bởi vì một chất vận chuyển theo cách này khuếch tán qua màng tế bào với sự hỗ trợ của protein mang chuyên biệt. Đó là các chất mang thúc giúp thúc đẩy sự khuếch tán của chất qua màng tế bào.

Khuếch tán có gia tốc khác với khuếch tán đơn giản theo cách quan trong sau: mặc dù tốc độ của khuếch tán đơn giản qua một lỗ protein trên màng tế bào tăng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất khuếch tán, trong khuếch tán có gia tốc, tốc độ khuếch tán đạt đến một giới hạn gọi là Vmax khi nồng độ của chất khuếch tán tăng lên. Sự khác biệt giữa khuếch tán đơn giản và khuếch tán có gia tốc được thể hiện trên hình 4-7. Hình ảnh cho thấy rằng khi nồng độ chất khuếch tán tăng, tốc độ của khuếch tán đơn giản tiếp tục tăng tỉ lệ thuận, nhưng trong trường hợp của khuếch tán có gia tốc, tốc độ khuếch tán không tăng lên quá mức Vmax.

Vậy giới hạn của khuếch tán có gia tốc là bao nhiêu? Câu trả lời có thể hiểu được trên hình 4-8. Trên hình cho thấy một protein mang với lỗ đủ lớn để vận chuyển một phân tử chất chuyên biệt qua màng. Nó cũng cho thấy vị trí gắn bên trong protein mang. Phân tử được vận chuyển đi vào bên trong lỗ và liên kết với vị trí gắn. Sau đó, một sự thay đổi về mặt cấu hình hay hóa học của protein mang, lỗ màng bây giờ mở ra về phía đối diện của màng. Bởi vì lực liên kết rất yếu, nên chuyển động nhiệt của phân tử làm tách phân tử ra và đi về bên đối diện của màng. Tốc độ mà phân tử có thể được vận chuyển bởi cơ chế này có thể không bao giờ lớn hơn tốc độ mà các phân tử protein mang có thể trải qua sự thay đổi tới lui giữa hai trạng thái. Chú ý đặc biệt, vì cơ chế này cho phép chất được vận chuyển di động nên được xem là khuếch tán giữa hai bên màng tế bào.

Giữa các chất qua màng tế bào bởi khuếch tán có gia tốc là glucose và hầu hết amino acids. Trong trường hợp của glucose, ít nhất 14 thành viên của họ protein màng (gọi là GLUT) vận chuyển phân tử glucose được phát hiện ở các mô khác nhau. Một vài trong số này vận chuyển các monosccharides mà có cấu trúc tương tự với glucose, bao gồm galactose và fructose. Một trong số các protein này, GLUT4 thì được hoạt hóa bởi insulin, có thể làm tăng tốc độ khuếch tán có gia tốc lên 10 lần đến 20 lần ở mô nhạy cảm với insulin. Đây là cơ chế chủ yếu mà insulin kiểm soát việc sử dụng glucose trong cơ thể, như bàn ở chương 79.