Il moto browniano è causato dall'impatto di molecole o atomi fluidi in movimento rapido e casuale da calore su piccole particelle sospese nel fluido. Moto browniano, che tende a disperdere le particelle il più ampiamente possibile, è la maggiore forza in diffusione. Il moto browniano si verifica in piccole particelle sospese, indipendentemente da qualsiasi movimento o corrente generale nel fluido sospeso.
Il moto browniano fu notato e descritto per la prima volta dal botanico Robert Brown nel 1827 mentre osservava il movimento dei granuli di polline nell'aria immobile. I suoi pensieri iniziali erano che i movimenti erano causati da alcuni movimenti auto-alimentati dello sperma vegetale, ma in seguito gli esperimenti mostrarono che il movimento avveniva con particelle morte e persino inorganiche. Robert Brown non ha mai trovato una spiegazione soddisfacente per la mozione.
L'attuale spiegazione fu offerta per la prima volta 50 anni dopo con la teoria cinetica del calore, che affermava che il calore era in realtà la vibrazione casuale degli atomi e delle molecole che componevano una sostanza. Questi movimenti casuali all'interno di un fluido colpiscono le particelle sospese rapidamente e in modo casuale, producendo movimento. Inizialmente questa teoria fu respinta, poiché sembrava violare la tendenza dell'energia a degradarsi, con l'attrito che convertiva sempre il moto in calore. Nondimeno, gli esperimenti hanno confermato che questo è, in effetti, il meccanismo del moto browniano.