La difusión no es suficiente para obtener suficiente oxígeno en animales multicelulares porque la demanda de oxígeno de estos organismos es mucho mayor que la de los organismos unicelulares. En los animales multicelulares, hay muchas capas de células que necesitan oxígeno y la distancia desde la superficie del organismo hasta las células más profundas puede ser significativa. La difusión es un proceso lento y se vuelve aún más lento a medida que aumenta la distancia. Como resultado, la difusión por sí sola no podría proporcionar suficiente oxígeno a todas las células de un animal multicelular.
Para superar este problema, los animales multicelulares han desarrollado sistemas respiratorios especializados que utilizan el transporte activo para transportar oxígeno desde el medio ambiente a las células. Estos sistemas pueden ser muy complejos, pero todos comparten el principio básico de utilizar energía para mover oxígeno contra un gradiente de concentración. Esto permite a los animales multicelulares obtener el oxígeno que necesitan para sobrevivir, aunque la difusión por sí sola no sería suficiente.