Una corriente directa de alto voltaje se aplica a un tubo de vidrio que está cerca de un vacío en su interior y sellado con electrodos metálicos en ambos extremos, y el cátodo emitirá rayos catódicos en un extremo. La pantalla fluorescente puede mostrar la dirección de este tipo de rayos. Si se aplica un campo eléctrico uniforme, los rayos catódicos se sesgarán hacia el ánodo; y si se instala una rueda en el tubo de vidrio, los rayos pueden hacer girar la rueda. Más tarde se confirmó que los rayos catódicos son un grupo de partículas de alta velocidad con cargas negativas, es decir, una corriente de electrones. Los electrones fueron descubiertos aquí.
El electrón es la primera partícula subatómica descubierta. Hasta ahora, el electrón es el más ligero de todas las partículas, sólo 9.11×10⁻³¹kg, que es un átomo de hidrógeno [1/1836.152701(37)], que fue pasado por Millikan alrededor de 1910 Se hizo el famoso "experimento de gota de aceite". Un electrón tiene una carga negativa de una unidad, es decir, 4,8×10⁻¹⁹ unidad electrostática o 1,6×10⁻¹⁹ coulomb. Su volumen es demasiado pequeño para medir con la tecnología existente.
La física moderna cree que uno de los electrones pertenecientes a los leptones es una de las unidades básicas de la materia (la otra es el quark).