1827年(
1828年という記述もあり)、水面上に浮かべた
花粉が破裂して中から出てきた微粒子が不規則に動くことを発見した。ブラウン以前にもこの運動を観察した学者はいるが、ブラウンが最も詳細な記録を残したことから、今なおこの運動は
ブラウン運動と呼ばれている。ブラウンは、花粉の中にある生命の源が、花粉自体を動かすのだと考えたが、のちに微細な粉末なら、
生物に由来しなくてもこの運動が生じることも発見した。ブラウン運動の謎が
アインシュタインにより解明されるのは、ブラウンの没後であった。