被动运输的方向
被动运输包括自由扩散和协助扩散，通过其进出细胞的物质都是顺浓度梯度运输的，也就是说被动运输的方向是由高浓度向低浓度运输的。
主动运输的方向
主动运输是逆浓度梯度的运输，其运输方向是由低浓度一侧向高浓度一侧，在此过程中需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞化学反应所释放的ATP能量。
遗传信息的传递方向
通过中心法则可知，遗传信息的流动方向包括五条线路。
① DNA→DNA：以DNA作为遗传物质的生物的自我复制。 ② RNA→RNA：以RNA作为遗传物质的生物的自我复制。 ③ DNA→RNA：细胞核中的转录过程。 ④ RNA→DNA：个别病毒的逆转录过程。 ⑤ RNA→蛋白质：细胞质中核糖体的翻译过程。 
由DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫做基因突变。由于DNA碱基组成是不确定的，因此基因突变是不定向的。
自然选择决定生物进化的方向
在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会较少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化的。
研究表明，在培养鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是说只能单方向运输，称为极性运输。极性运输是细胞的主动运输。
兴奋在神经纤维上可双向传导
当神经纤维某一部位受到刺激时，这个部位的膜两侧出现暂时性点位变化，由内负外正变为内正外负。而左右邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，这样就形成了局部电流。
这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生同样的点位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息点位。当然，双向传导并不意味着在完整机体内冲动的传导是没有方向性的。
一个神经元与另一个神经元相接触的部位，叫做突触。突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成的。当神经末梢有神经冲动传来时，突触前膜的突触小泡受到刺激，就释放一种化学物质——神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜（另一个神经元）上的特异性受体结合，引发突触后膜点位变化，即引发一个新的神经冲动。 这样，兴奋就从一个神经元通过突触而传递给另一个神经元。由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，通过突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化，从而引起下一个神经元的兴奋或抑制。所以神经元之间兴奋的传递只能是单向的。 生态系统中能量流动是单向的
在生态系统中，能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。因为食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。而且各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能消耗掉。
在生态系统中可利用的能量贮存在有机物的化学键中，当它释放时，除一部分转变为可以做功的自由能外，大部分转变为热能。而各个营养级的生物能够利用的能量形式为光能（生产者）或化学能（消费者），均不能利用热能。热能逐级散失，能量就表现为单向流动。 翻译过程中翻译的方向或核糖体的移动方向
每个核糖体合成1条肽链,移动越远的核糖体（即越早开始翻译的核糖体）合成的肽链越长，所以可以根据每个核糖体下延伸出的肽链的长短来确定核糖体的移动方向（即翻译方向）。所以翻译方向（即核糖体的移动方向）是：由多肽链短的核糖体→由多肽链长的核糖体。