Les mouvements fluctuants aléatoires des atomes peuvent être décrits par le modèle appelé mouvement brownien ou mouvement brownien. Le phénomène affirme qu'avec un grand nombre de particules présentes, le mouvement brownien provoquera la dispersion des particules uniformément dans tout leur milieu.
Le botaniste Robert Brown a observé pour la première fois les mouvements aléatoires du pollen à la surface de l'eau au microscope au début des années 1800. Son travail a été validé au début des années 1900 par Albert Einstein, qui a prouvé que le mouvement que Brown avait observé était causé par les mouvements aléatoires des molécules d'eau au sein desquelles le pollen était en suspension.