La difusión de enfermedades se produce cuando una enfermedad se transmite a un nuevo lugar. Implica que una enfermedad se propaga, o se derrama, desde una fuente central. La idea de mostrar la propagación de una enfermedad mediante un patrón de difusión es relativamente moderna, en comparación con los métodos anteriores de cartografía de enfermedades, que todavía se utilizan hoy en día. Según Rytokonen, los objetivos de la cartografía de enfermedades son 1) describir la variación espacial de la incidencia de la enfermedad para formular una hipótesis etiológica; 2) identificar las zonas de alto riesgo para aumentar la prevención; y 3) proporcionar un mapa de riesgo de enfermedad para una región con el fin de mejorar la preparación ante el riesgo.
Los primeros trabajos de Torsten Hägerstrand sobre las «olas de innovación» son la base que muchos cartógrafos y geógrafos médicos utilizan para cartografiar la difusión espacial (1968). La difusión de las enfermedades puede describirse en cuatro patrones: difusión de expansión, difusión de contagio, difusión jerárquica y difusión de reubicación. Cromley y McLafferty también mencionan la difusión en red y la difusión mixta.
La difusión de las enfermedades infecciosas tiende a producirse en forma de «ola», extendiéndose desde una fuente central. Pyle menciona las barreras que suponen una resistencia a una ola de difusión, entre las que se incluyen: características fisiográficas (es decir, montañas, masas de agua), fronteras políticas, barreras lingüísticas y, en el caso de las enfermedades, una barrera podría ser la existencia de diferentes programas de control. La difusión de la enfermedad puede identificarse como una distribución normal en el tiempo y traducirse en una curva en forma de S para mostrar las fases de difusión de la enfermedad. Las fases son Infusión (percentil 25), Inflexión (percentil 50), Saturación (percentil 75) y Disminución hasta los límites superiores.