Brown hareketi olarak da bilinen rastgele hareket, atomların ve moleküllerin kaotik, tehlikeli hareketidir. Rastgele hareket, kinetik teori tarafından tanımlanan sıvı ve özellikle gaz moleküllerinin kalitesidir. Botanikçi Robert Brown bu fenomeni 1827'de ilk kez fark etti ve Albert Einstein daha sonra Brown'ın su ve polen moleküllerinin hareketi üzerine çalışmasına devam etti. Teorisi, atomların varlığını kesin olarak kanıtlamaya yardımcı oldu.
Sıvı ve gaz molekülleri, katıların aksine, sabit bir pozisyonda kalmazlar. Katılar, üç maddenin durumunun en az enerjisine sahiptir ve bu nedenle molekülleri, sadece hafifçe titrer. Sıvılardaki moleküller daha fazla enerjiye sahiptir ve birbirleriyle rasgele sırada hareket ederler. Gazlar en kinetik enerjiye sahiptir; molekülleri birbirlerinden çok uzaklara yerleştirilmiş ve her yönden hızla hareket ediyor, hatta bazen birbirlerinden zıplıyorlar. Katılar ve sıvılar ile gazlar arasındaki hareketteki bu fark, en iyi şekilde, molekülleri kapalı bir kaba koymak suretiyle gösterilebilir. Bir katı şeklini değiştirmez, ancak kabın şeklini almak için bir sıvı akar. Bir gazın molekülleri sürekli rastgele hareket halinde olduğundan, gaz kabın en kenarına yayılır ve onu tamamen doldurur.
