Le mouvement aléatoire, également connu sous le nom de mouvement brownien, est le mouvement chaotique et aléatoire des atomes et des molécules. Le mouvement aléatoire est une qualité des molécules de liquide et en particulier de gaz, telle que décrite par la théorie cinétique. Le botaniste Robert Brown a remarqué ce phénomène pour la première fois en 1827, et Albert Einstein a ensuite poursuivi l'étude de Brown sur le mouvement des molécules d'eau et de pollen. Sa théorie a permis de prouver définitivement l'existence des atomes.
Les molécules de liquide et de gaz, contrairement aux solides, ne restent pas dans une position fixe. Les solides ont la plus petite quantité d'énergie des trois états de la matière et, par conséquent, leurs molécules ne vibrent que légèrement. Les molécules dans les liquides ont plus d'énergie et se déplacent les unes autour des autres dans un ordre aléatoire. Les gaz ont l'énergie la plus cinétique; leurs molécules sont disposées très éloignées les unes des autres et se déplacent rapidement dans toutes les directions, rebondissant même parfois les unes sur les autres. Cette différence de mouvement entre les solides et les liquides et les gaz est mieux illustrée en plaçant les molécules dans un récipient scellé. Un solide ne change pas de forme, mais un liquide s'écoule pour prendre la forme du récipient. Parce que les molécules d'un gaz sont en mouvement aléatoire constant, le gaz se répand jusqu'au bord du récipient et le remplit complètement.
