菲克第一定律指在單位時間內通過垂直於擴散方向的單位截面積的擴散物質流量（稱為擴散通量Diffusion flux，用J表示）與該截面處的濃度梯度（Concentration gradient）成正比，也就是說，濃度梯度越大，擴散通量越大。其數學表達式為：J=-D×dC/dx。式中，D稱為擴散係數（m2/s），C為擴散物質（組元）的體積濃度（原子數/m3或kg/m3），dC/dx為濃度梯度，「–」號表示擴散方向為濃度梯度的反方向，即擴散組元由高濃度區向低濃度區擴散。擴散通量J的單位是kg / m2·s。菲克第一定律是描述物質擴散現象的巨觀規律，這是由生理學家菲克（Fick）於1855年發現的，既適用於穩態也適用於非穩態擴散。