Ruch losowy, znany również jako ruch Browna, jest chaotycznym, przypadkowym ruchem atomów i cząsteczek. Ruch losowy jest jakością cieczy, a zwłaszcza cząsteczek gazu opisanych przez teorię kinetyczną. Botanik Robert Brown po raz pierwszy zauważył to zjawisko w 1827 r., A Albert Einstein kontynuował później badania Browna nad ruchem wody i cząsteczek pyłków. Jego teoria pomogła definitywnie udowodnić istnienie atomów.
Cząsteczki cieczy i gazu, w odróżnieniu od ciał stałych, nie pozostają w stałej pozycji. Ciała stałe mają najmniej energii w trzech stanach materii, a zatem ich cząsteczki jedynie lekko wibrują. Cząsteczki w płynach mają więcej energii i poruszają się wokół siebie w przypadkowej kolejności. Gazy mają największą energię kinetyczną; ich cząsteczki są rozmieszczone daleko od siebie i poruszają się szybko we wszystkich kierunkach, czasami nawet odbijając się od siebie. Ta różnica w ruchu pomiędzy ciałami stałymi a cieczami i gazami najlepiej ilustruje umieszczenie cząsteczek w szczelnym pojemniku. Ciało stałe nie zmienia kształtu, ale ciecz płynie, aby przyjąć kształt pojemnika. Ponieważ cząsteczki gazu są w ciągłym ruchu losowym, gaz rozprzestrzenia się na samą krawędź pojemnika i całkowicie go wypełnia.
