X射線的發現，使人們對X射線和放射性的研究轟轟烈烈，形成了強大的衝擊波，使人們振聾發聵，令科學家歡欣鼓舞。
在距發現物質放射性不到一年的時間內，又一項偉大的發現震撼了整個科學界。這就是英國物理學家約瑟夫·約翰·湯姆遜於1897年發現的電子。
當時，人們圍繞著“陰極射線究竟是什麼”這個問題，展開曠日持久的論爭。
物理學家們的認識也逐漸分成了兩大派：一派以德國物理學家赫茲為代表，認為陰極射線是一種類似的電磁波；一派以英國物理學家克魯斯克為代表，認為陰極射線是一種帶負電的粒子流。
湯姆遜接任第三任卡文迪許實驗室主任之後，帶領許多年輕的物理學家，對陰極射線進行了多年的研究。
湯姆遜十分讚同克魯克斯的觀點，他認為陰極射線是一種動能極大的微粒子。但是，要進一步弄清陰極射線的本質，就必須稱量出陰極射線中一個帶負電粒子的重量。
通過大量的試驗，收獲頗豐。湯姆遜不僅使陰極和射線在磁場中發生了偏轉，而且還使它在電場中發生了偏轉；他利用電場和磁場來測量這種帶電粒子流的偏轉程度，從中計算出帶電粒子的重量；他還觀察到，無論改變放電管中氣體的成分，還是改變陰極材料，陰極射線的物理性質都不改變，這說明來源於各種不同物質的陰極射線粒子，都是一樣的。
1892年2月，湯姆遜經過一番開創性的研究，得出了人們盼望已久的“稱量”結果：陰極射線粒子的速度為10萬千米/秒；它的質量隻有氫原子質量的1/1840；它帶的電荷量與法拉第電解定律計算出的數值基本相同。
於是，湯姆遜采用了1874年英國物理學家斯通尼提出的名詞“電子”，把陰極射線的帶負電的粒子命名為“電子”。
從此，電子作為電的不連續性結構的最小粒子而被科學界承認了。
湯姆遜的研究工作，在1897年4月底第一次公開報告，可能因材料和觀點過於先進，沒有被人們所接受。
後來，便引起了極大的反響和震動，如同石破天驚。
繼而，物理學家們通過大量的試驗，又測量出在光電效應和放射性蛻變中獲得的帶負電粒子的電荷和質量，在不同的情況下，卻得出了相同的數值。
這些大量的事實足以證明，自然界存在比原子更小的粒子。
現在人們已經清楚：電子是世界上最輕的運動粒子之一。大約1024個電子合起來，其重量也不足1克的千分之一。然而，無數個電子彙集成的電流，卻能以接近光速的速度運動，成為新時代的動力源，為生產自動化開辟了道路。