Se si versa una goccia di inchiostro in un bicchiere d'acqua pulita, questa si disperderà lentamente e alla fine si mescolerà completamente con l'acqua, dimostrando che le molecole di un liquido possono entrare in un altro liquido. Le molecole dei liquidi sono in continuo movimento, ossia le molecole che compongono i liquidi sono "attive". In generale, le molecole dei gas sono ancora più "attive". Ad esempio, una volta che il gelsomino che hai piantato fiorisce, anche i tuoi vicini potranno sentirne il profumo; se il pesce o la carne si deteriorano, diffonderanno un cattivo odore. Anche le molecole dei solidi o degli atomi non sono molto tranquille. Se si preme saldamente una lastra di piombo molto liscia e pulita contro una lastra d'oro, dopo alcuni mesi si scoprirà che le due lastre si sono incollate: gli atomi di piombo sono "passati" nella lastra d'oro, e gli atomi d'oro sono "passati" nella lastra di piombo. Se si lascia stare per 5 anni, gli atomi di oro e di piombo finiranno per "infiltrarsi" l'uno nell'altro per circa 1 centimetro. Ad esempio, gli angoli delle pareti e del pavimento dove è stato immagazzinato il carbone per lungo tempo sono diventati neri, a causa dell'ingresso degli atomi di carbonio del carbone nella parete. Questo fenomeno è chiamato movimento termico, che si riferisce al movimento irregolare di un gran numero di molecole e atomi che compongono la materia. Quanto più alta è la temperatura, tanto più violento è il movimento termico.
Un fenomeno famoso che dimostra il movimento disordinato delle molecole di liquidi e gas è il "movimento di Brown", scoperto dal botanico britannico Robert Brown. Nel 1827, Brown ha messo il polline in acqua e ha prelevato una goccia di questa sospensione per osservarla al microscopio. Con sua sorpresa, ha scoperto che alcune piccole particelle separate dal polline si muovevano in modo disordinato nell'acqua, e ogni particella cambiava rapidamente la direzione e la velocità del suo movimento, come se stesse ballando una danza irregolare. Anche se la sospensione veniva chiusa ermeticamente, questo movimento poteva essere osservato giorno e notte, in primavera, in estate, in autunno e in inverno, e non si interrompeva nemmeno dopo lunghi periodi di osservazione. Questo movimento può essere osservato anche nell'aria, soprattutto nelle stanze piene di luce solare, dove si possono chiaramente vedere le particelle (come la polvere) sospese nell'aria, come se stessero ballando una danza irregolare.
Come si produce il movimento di Brown? In realtà, il liquido che a noi sembra continuo è in realtà composto da molte molecole, che si muovono in modo irregolare (movimento termico). Quando le particelle sospese sono abbastanza piccole, l'impatto delle molecole di liquido provenienti da tutte le direzioni su di esse è squilibrato. In un istante, le particelle subiscono un impatto più forte da una certa direzione, e nell'istante successivo subiscono un impatto più forte da un'altra direzione, facendo sì che le particelle cambino continuamente direzione del loro movimento. In questo modo, si verifica il movimento irregolare delle particelle.
Per molto tempo, dopo la scoperta del movimento di Brown, non si è capito il perché. Nel 1877, Delsault ha correttamente affermato che il movimento di Brown è causato dall'impatto continuo delle molecole circostanti sulle particelle minuscole. Nel 1905, Einstein, utilizzando metodi statistici, ha spiegato in modo esaustivo la regolarità del movimento di Brown e ha dimostrato l'esistenza degli atomi e delle molecole. Gli esperimenti e le spiegazioni teoriche relative al movimento di Brown sono alla base della teoria del moto delle molecole e della meccanica statistica.