Han observerade att pollenkornen, även om de var livlösa, ständigt rörde sig på ett till synes kaotiskt och oförutsägbart sätt. Detta var en betydande upptäckt eftersom den gav bevis för förekomsten av atomer och molekyler, som ännu inte accepterades vid den tiden.
Browns observation ledde till ytterligare forskning om materiens natur och hjälpte till att lägga grunden för utvecklingen av statistisk mekanik.