До числа основних досвідчених доказів того, що молекули рухаються, відноситься явище, яке першим спостерігав в 1827 р англійський ботанік Броун. розглядаючи в мікроскоп спори рослин, що знаходяться в рідині.
Подібний досвід можна виконати, користуючись фарбою або тушшю, попередньо розтертої до таких дрібних крупинок, які видно лише в мікроскоп. Розмішавши фарбу в воді, розглядають отриману суміш в мікроскоп.
Якщо зробити такий досвід, то можна побачити, що крупинки фарби безперервно рухаються. Найдрібніші з них безладно переміщаються з одного місця розчину в інше, більш великі лише безладно коливаються. Таке переміщення спор рослин в рідини і спостерігав Броун. Тому рух дуже дрібних твердих частинок, що знаходяться в рідині, і називають броунівським рухом.
Спостереження показують, що броунівський рух ніколи не припиняється. У краплі води (якщо не давати їй висохнути) рух крупинок можна спостерігати протягом багатьох днів, місяців, років. Воно не припиняється ні влітку, ні взимку, ні вдень, ні вночі. В шматках кварцу, що пролежали в землі тисячі років, трапляються іноді крапельки води, замуровані в ньому. У цих крапельках теж спостерігали броунівський рух плаваючих у воді частинок.
Причина броунівського руху полягає в безперервному, ніколи перманентно триває русі молекул тієї рідини, в якій знаходяться крупинки твердого тіла. Звичайно, ці крупинки у багато разів більші за самих молекул, і коли ми бачимо під мікроскопом рух крупинок, то не слід думати, що ми бачимо рух самих молекул. Молекули не можна бачити в звичайний мікроскоп, але про їх існування і рух ми можемо судити по тим ударам, які вони виробляють, штовхаючи крупинки фарби і змушуючи їх рухатися.
Можна навести таке порівняння. Група людей грає на воді в величезний м'яч. Вони штовхають м'яч руками, і від поштовхів м'яч рухається то в одному, то в іншому напрямку. Якщо спостерігати цю гру видали, то людей не видно, а безладний рух м'яча відбувається ніби без причини.
Так само ми не бачимо молекул, але розуміємо, що від їх поштовхів безперервно і безладно рухаються крупинки фарби.
Відкриття броунівського руху мало велике значення для вивчення будови речовини. Воно показало, що тіла дійсно складаються з окремих частинок - молекул і що молекули знаходяться в безперервному хаотичному русі.