Dyfuzja choroby występuje, gdy choroba jest przenoszona do nowego miejsca. Oznacza to, że choroba rozprzestrzenia się, lub wylewa, z centralnego źródła. Pomysł pokazania rozprzestrzeniania się choroby za pomocą wzoru dyfuzji jest stosunkowo nowoczesny, w porównaniu z wcześniejszymi metodami mapowania chorób, które są nadal stosowane. Według Rytokonena, celami mapowania chorób są: 1) opisanie przestrzennego zróżnicowania występowania chorób w celu sformułowania hipotezy etiologicznej; 2) zidentyfikowanie obszarów wysokiego ryzyka w celu zwiększenia profilaktyki; oraz 3) dostarczenie mapy ryzyka zachorowań dla danego regionu w celu lepszego przygotowania na ryzyko.
Wczesna praca Torstena Hägerstranda na temat „fal innowacji” jest podstawą, którą wielu kartografów medycznych i geografów wykorzystuje do mapowania dyfuzji przestrzennej (1968). Dyfuzja choroby może być opisana w czterech wzorcach: dyfuzja ekspansywna, dyfuzja zakaźna, dyfuzja hierarchiczna i dyfuzja relokacyjna. Cromley i McLafferty wspominają również o dyfuzji sieciowej i mieszanej.
Dyfuzja choroby zakaźnej ma tendencję do występowania w sposób „falowy”, rozprzestrzeniając się z centralnego źródła. Pyle wspomina o barierach, które stanowią opór wobec fali dyfuzji, do których należą między innymi: cechy fizjograficzne (np. góry, zbiorniki wodne), granice polityczne, bariery językowe, a w przypadku chorób barierą mogą być różne programy kontroli. Rozprzestrzenianie się choroby można określić jako rozkład normalny w czasie i przełożyć na krzywą w kształcie litery S, aby pokazać fazy rozprzestrzeniania się choroby. Fazy te to: Infusion (25 percentyl), Inflection (50 percentyl), Saturation (75 percentyl), i Waning do górnych granic.
.