Il movimento casuale, noto anche come movimento browniano, è il movimento caotico e casuale di atomi e molecole. Il movimento casuale è una qualità di molecole liquide e specialmente di gas, come descritto dalla teoria cinetica. Il botanico Robert Brown notò per la prima volta questo fenomeno nel 1827 e Albert Einstein in seguito continuò lo studio di Brown sul movimento dell'acqua e delle molecole di polline. La sua teoria ha contribuito a dimostrare definitivamente l'esistenza degli atomi.
Le molecole di liquidi e gas, a differenza dei solidi, non rimangono in una posizione fissa. I solidi hanno la minor quantità di energia dei tre stati della materia, e quindi, le loro molecole vibrano solo leggermente. Le molecole nei liquidi hanno più energia e si muovono l'una intorno all'altra in ordine casuale. I gas hanno l'energia più cinetica; le loro molecole sono disposte distanti tra loro e si muovono rapidamente in tutte le direzioni, saltuariamente anche rimbalzando l'una dall'altra. Questa differenza di movimento tra solidi e liquidi e gas è meglio illustrata mettendo le molecole in un contenitore sigillato. Un solido non cambia forma, ma un liquido scorre per assumere la forma del contenitore. Poiché le molecole di un gas sono in costante movimento casuale, il gas si espande fino al bordo estremo del contenitore e lo riempie completamente.
