Osservò che i cereali di polline, anche se erano inanimati, si muovevano costantemente in modo apparentemente caotico e imprevedibile. Questa è stata una scoperta significativa perché ha fornito prove dell'esistenza di atomi e molecole, che all'epoca non erano ancora ampiamente accettate.
L'osservazione di Brown ha portato a ulteriori ricerche sulla natura della materia e ha contribuito a gettare le basi per lo sviluppo della meccanica statistica.