La prédiction de phénomènes dus aux fluctuations des grandeurs physiques était l'un des grands thèmes explorés par Einstein. Pourtant, Einstein critiqua plus tard le rôle de l'aléatoire en physique quantique.

A l'équilibre thermodynamique, un système composé d'un grand nombre de particules présente de petites fluctuations spontanées. Des théorèmes de la physique statistique relient ces fluctuations au comportement du système hors d'équilibre.