拡散方程式(かくさんほうていしき、英語: diffusion equation)は拡散が生じている物質あるいは物理量(本稿では拡散物質と記述)の密度のゆらぎを記述する偏微分方程式である。 集団遺伝学における対立遺伝子の拡散のように、拡散と同様の振る舞いをする現象を記述するのにも用いられる。 伝熱の分野で熱伝導を記述する方程式は熱伝導方程式(Heat equation)と呼ばれる。