扩散理论是Boroznlui等人首先提出来的。扩散理论认为粘接是通过胶粘剂或溶剂与被粘物界面上分子扩散产生的。当胶粘剂或溶剂和被粘物紧密结合时,粘接物和胶粘剂或溶剂互溶,由于分子或链段的布朗运动而相互扩散而形成牢固的接头。由于该扩散是透过胶粘剂和被粘物的界面交织进行的,扩散导致界面的消失而形成一个中间相,在这个中间相中两种材料具有逐渐相互拥有对方的特性。扩散理论认为高聚物的自粘附或相互粘接现象是界面上高聚物分子间相互扩散的结果,该理论的研究者在实验中发现粘接点的强度与两分子接触时间、高聚物分子量等参数有关,并应用扩散理论计算得到与实验十分相符的结果。
扩散理论能够很好地解释发生在塑料制品之间的粘接现象,许多塑料的粘接都是采用溶剂扩散粘接,即在两种被粘物之间施加溶剂,通过被粘物之间的分子扩散,然后使其粘接在一起。当溶剂存在时,塑料部件中的分子会相互扩散,随着溶剂的蒸发,相互扩散的塑料部件分子就被固定下来了,使得部件牢固地粘接在一起。当粘接剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时,扩散理论基本是适用的。该理论对同属于线性高分子的胶接体系或轻度交联的高分子胶接体系是有效的。热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
扩散理论在解释聚合物的自粘和黏合作用方面已经得到公认,但对不同聚合物之间的粘接,是否存在穿越界面的扩散过程,目前尚存在争议。扩散理论不能解释聚合物材料与金属、玻璃等物体之间的粘接现象,因为聚合物和这类材料之间很难产生扩散。