O movimento browniano é causado pelo impacto de moléculas de fluido ou átomos em movimento rápido e aleatório do calor em pequenas partículas suspensas no fluido. Movimento browniano, que tende a dispersar as partículas o mais amplamente possível, é a principal força na difusão. O movimento browniano ocorre em pequenas partículas suspensas, independentemente de qualquer movimento geral ou corrente no fluido em suspensão.
O movimento browniano foi notado e descrito pela primeira vez pelo botânico Robert Brown em 1827, enquanto observava o movimento dos grãos de pólen no ar parado. Seus pensamentos iniciais foram que os movimentos eram causados por algum movimento autoalimentado do esperma da planta, mas experimentos posteriores mostraram que o movimento ocorria com partículas mortas e até inorgânicas. Robert Brown nunca apresentou uma explicação satisfatória para a moção.
A explicação atual foi oferecida pela primeira vez 50 anos depois com a teoria cinética do calor, que afirmava que o calor era na verdade a vibração aleatória dos átomos e moléculas que compunham uma substância. Esses movimentos aleatórios dentro de um fluido atingem as partículas suspensas rápida e aleatoriamente, produzindo movimento. Resistiu-se inicialmente a essa teoria, pois parecia violar a tendência de degradação da energia, com o atrito sempre convertendo o movimento em calor. No entanto, experimentos confirmaram que este é, de fato, o mecanismo do movimento browniano.