Al estudiar los fenómenos eléctricos se llegó a la conclusión de que la teoría de Dalton era errónea y, por tanto, debían existir partículas más pequeñas que el átomo, que serían las responsables del comportamiento eléctrico de la materia.

En 1897, el físico británico J. J. Thomson realizó experiencias en tubos de descarga de gases, que eran tubos de vidrio que contenían un gas a muy baja presión y un polo positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo) por donde se hacía pasar una corriente eléctrica con un elevado voltaje.

Thomson observó que se emitían unos rayos desde el polo negativo hacia el positivo, los llamó rayos catódicos.

Al estudiar las partículas que formaban estos rayos se observó que eran las mismas siempre, cualquiera que fuese el gas del interior del tubo. Por ello se dedujo que en el interior de todos los átomos existen una ó más partículas con carga negativa y se les dio el nombre de electrones.

En esta escena se puede ver una representación esquemática del experimento realizado con el tubo de descarga de gases: