Hij merkte op dat de pollenkorrels, hoewel ze levenloos waren, constant op een schijnbaar chaotische en onvoorspelbare manier bewogen. Dit was een belangrijke ontdekking omdat het bewijs leverde voor het bestaan van atomen en moleculen, die destijds nog niet algemeen werden geaccepteerd.

De observatie van Brown leidde tot verder onderzoek naar de aard van de materie en hielp de basis te leggen voor de ontwikkeling van statistische mechanica.