1827. aastal avastas inglise botaanik Robert Brown, et vette sattunud õietolmu osakesed hakkavad seal korrapäratult liikuma. Vaatluse tulemusena järeldas ta, et selle liikumise põhjustab hoopis veemolekulide pidev, lakkamatu ja korrapäratu liikumine, mida hakati kutsuma soojusliikumiseks.

Soojusliikumine on kõikidele molekulidele (ja aatomite) iseloomulik omadus, kusjuures kehtib seaduspärasus, et mida kõrgem on keha temperatuur, seda kiiremini ja ulatuslikumalt tema koostisosakesed liikuda saavad. Kehas sisalduvad molekulid (ja aatomid) ei liigu ühesuguse kiirusega – kehas on tavaliselt nii väga aeglaselt kui ka üsna kiiresti liikuvaid osakesi, kuid peame tõdema, et mida kõrgem on keha temperatuur, seda suurem on kõikide osakeste kiiruste keskväärtus.

Soojusliikumise olemasolu kinnituseks on temast tingitud nähtused nagu soojuspaisumine ja difusioon.