Некоторые свойства растворов обусловлены не их химическим составом, а только числом частиц, участвующих в тепловом движении. Среди этих свойств — диффузия, осмотическое давление, понижение давления пара над раствором, изменение температур кипения и замерзания. Эти свойства называют молекулярно-кинетическими, или коллигативными (от colligate — обобщать).
На заре развития коллоидной химии считалось, что коллоидным растворам не присущи молекулярно-кинетические свойства. Отсутствие диффузии и осмоса одно время и вовсе рассматривали как отличительный признак коллоидных растворов. Однако использование более точных методов исследования показало, что это не совсем так. Немецкий физикохимик Вольфганг Оствальд в связи с этим назвал дисперсные системы «миром обойденных величин».
В свободнодисперсных системах также происходит движение частиц, но из-за больших (по сравнению с молекулами) размеров они двигаются значительно медленнее; связанные с их движением свойства менее выражены. По этой же причине замедлено движение молекул в растворах ВМС, их молекулярно-кинетические свойства аналогичны свойствам дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой.
Еще в 1827 году английский ботаник Р. Броун обнаружил, что частицы цветочной пыльцы, распределенные в воде, непрерывно двигаются по сложным беспорядочным траекториям (броуновское движение). Основные положения теории броуновского движения и его макроскопического проявления — диффузии — были разработаны А. Эйнштейном и М. Смолуховским в 1905 г. Эйнштейн вывел количественную теорию броуновского движения, однако он сомневался, что опыты такой точности можно осуществить. Теория Эйнштейна получила блестящие экспериментальные доказательства сначала в опытах Зеддига, подтверждающих зависимость среднеквадратичного сдвига от температуры (1908 г.), затем в экспериментах Т. Сведберга по измерению среднего сдвига в золях золота в зависимости от времени и вязкости среды (1909 г.). В 1908–1913 годах французский физик Ж. Б. Перрен занимался экспериментальным исследованием броуновского движения, вначале даже не зная о работе Эйнштейна в этой области. Перрен использовал измеренный им с помощью ультрамикроскопа среднеквадратичный сдвиг коллоидных частиц гуммигута в воде, открыл диффузионно-седиментационное равновесие (закон Лапраса-Перрена, или гипосометрический / барометрический закон) и на основании этих исследований определил значение числа Авогадро. Эти знаменитые опыты послужили подтверждением существования молекул. В 1926 году Ж. Б. Перрен получил Нобелевскую премию по физике «за работу по дискретной природе материи и, в особенности, за открытие седиментационного равновесия».
В 1923 шведский физик и химик Т. Сведберг разработал скоростную ультрацентрифугу, которая позволила разделять коллоидные частицы и определять их массы и молекулярные массы полимеров, тем самым реализовал идею по использованию центрифуги для исследования коллоидных систем, высказанную А. В. Думанским в 1907 г. За комплекс работ по изучению дисперсных систем и растворов полимеров Т. Сведберг в 1926 г. был удостоен Нобелевской премии по химии.