分子熱運動是指一切溫度高于0k（-273.15℃）物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。分子的熱運動與溫度有關(guān)，溫度越高，熱運動就越劇烈。分子的熱運動是微觀的，我們用肉眼無法觀察，只能借助一些表象來了解。

分子的熱運動，就是物體都由分子、原子和離子組成（水由分子組成，鐵由原子組成，鹽由離子組成），而一切物質(zhì)的分子都在不停地運動，且是無規(guī)則的運動。分子的熱運動跟物體的溫度有關(guān) （0℃的情況下也會做熱運動，內(nèi)能就以熱運動為基礎(chǔ)），物體的溫度越高，其分子的運動越快。

懸浮微粒不停地做無規(guī)則運動的現(xiàn)象叫做布朗運動。 例如，在顯微鏡下觀察懸浮在水中的藤黃粉、花粉微粒可以看到這種運動，溫度越高，運動越激烈。它是1827年植物學家R.布朗首先發(fā)現(xiàn)的。作布朗運動的粒子非常微小，直徑約1~10納米， 在周圍液體或氣體分子的碰撞下，產(chǎn)生一種漲落不定的凈作用力，導致微粒的布朗運動。如果布朗粒子相互碰撞的機會很少，可以看成是巨大分子組成的理想氣體，則在重力場中達到熱衡后，其數(shù)密度按高度的分布應(yīng)遵循玻耳茲曼分布。J.B.佩蘭的實驗證實了這一點，并由此相當精確地測定了阿伏伽德羅常量及一系列與微粒有關(guān)的數(shù)據(jù)。