Ruchy Browna są spowodowane wpływem płynnych cząsteczek lub atomów w szybkim i przypadkowym ruchu z ciepła na małe cząstki zawieszone w płynie. Ruchy Browna, które mają tendencję do rozpraszania cząstek tak szeroko jak to możliwe, jest główną siłą dyfuzji. Ruch Browna występuje w małych zawieszonych cząsteczkach, niezależnie od ogólnego ruchu lub prądu w płynie zawieszającym.
Ruchy Browna zostały po raz pierwszy zauważone i opisane przez botanika Roberta Browna w 1827 roku, obserwując ruch ziaren pyłku w spokojnym powietrzu. Jego początkowe myśli były takie, że ruchy były spowodowane przez samowypełniony ruch plemników roślin, ale późniejsze eksperymenty pokazały, że ruch nastąpił z martwymi, a nawet nieorganicznymi cząstkami. Robert Brown nigdy nie wymyślił zadowalającego wyjaśnienia tego ruchu.
Obecne wytłumaczenie zostało po raz pierwszy zaoferowane 50 lat później z kinetyczną teorią ciepła, która głosiła, że ciepło jest w rzeczywistości przypadkową wibracją atomów i cząsteczek, które składają się na substancję. Te przypadkowe ruchy w płynie uderzają w zawieszone cząstki szybko i losowo, powodując ruch. Teoria ta początkowo opierała się, ponieważ zdawało się naruszać tendencję energii do degradacji, przy czym tarcie zawsze zamienia ruch w ciepło. Niemniej jednak eksperymenty potwierdziły, że jest to w rzeczywistości mechanizm ruchu Browna.