การเคลื่อนที่แบบบราวน์ (อังกฤษ: Brownian motion; ตั้งชื่อตามนักพฤกษศาสตร์ โรเบิร์ต บราวน์) หมายถึงการเคลื่อนที่ของอนุภาคในของไหล (ของเหลวหรือก๊าซ) ที่คิดว่าเป็นไปโดยสุ่ม หรือแบบจำลองคณิตศาสตร์ที่ใช้เพื่ออธิบายการเคลื่อนที่แบบสุ่มดังกล่าว มักเรียกกันว่า ทฤษฎีอนุภาคมีการนำแบบจำลองคณิตศาสตร์ของการเคลื่อนที่แบบบราวน์ไปประยุกต์ใช้ในโลกจริงมากมาย ตัวอย่างที่นิยมอ้างถึงคือ ความผันผวนของตลาดหุ้น อย่างไรก็ดี การเคลื่อนไหวของราคาหุ้นอาจเพิ่มขึ้นเนื่องจากเหตุการณ์ที่ไม่อาจคาดการณ์ได้ซึ่งอาจไม่เกิดซ้ำกันอีกการเคลื่อนที่แบบบราวน์เป็นหนึ่งในกระบวนการสโตคาสติก (หรือความน่าจะเป็น) แบบเวลาต่อเนื่องที่ง่ายที่สุดแบบหนึ่ง ทั้งเป็นขีดจำกัดของกระบวนการทำนายที่ทั้งง่ายกว่าและซับซ้อนกว่านี้ (ดู random walk และ Donsker's theorem) ความเป็นสากลเช่นนี้คล้ายคลึงกับความเป็นสากลของการแจกแจงแบบปกติ ซึ่งสำหรับทั้งสองกรณีนี้ การนำไปใช้งานเน้นที่ความสะดวกในการใช้งานเชิงคณิตศาสตร์มากกว่าเรื่องของความแม่นยำของแบบจำลอง ทั้งนี้เนื่องจากการเคลื่อนที่ของบราวน์ (ซึ่งอนุพันธ์เวลาเป็นอนันต์เสมอ) เป็นการประมาณการอุดมคติสำหรับกระบวนการทางกายภาพแบบสุ่มที่เกิดขึ้นจริงที่กรอบเวลามักจำกัดอยู่ที่ค่าหนึ่งเสมอ