एक उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष धारा एक ग्लास ट्यूब पर लागू होती है जो अंदर एक वैक्यूम के करीब होती है और दोनों सिरों पर धातु इलेक्ट्रोड के साथ सील की जाती है, और कैथोड एक छोर पर कैथोड किरणों का उत्सर्जन करेगा। फ्लोरोसेंट स्क्रीन इस तरह की किरणों की दिशा प्रदर्शित कर सकती है। यदि एक समान विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है, तो कैथोड किरणें एनोड की ओर पक्षपाती होंगी; और अगर कांच की नली में एक पहिया लगाया जाता है, तो किरणें पहिया को घुमा सकती हैं। बाद में इस बात की पुष्टि हुई कि कैथोड किरणें उच्च गति वाले कणों का एक समूह है, जो नकारात्मक आवेशों के साथ है, यानी इलेक्ट्रॉनों की धारा । यहां इलेक्ट्रॉनों की खोज की गई ।
इलेक्ट्रॉन पहला उपपरमाण्विक कण है जिसकी खोज की गई है । अब तक, इलेक्ट्रॉन सभी कणों का सबसे हल्का है, केवल 9.11×10⁻kg, जो एक हाइड्रोजन परमाणु [1/1836.152701 (37)]] है, जिसे मिलिकन द्वारा 1 9 10 के आसपास पारित किया गया था प्रसिद्ध "तेल ड्रॉप प्रयोग" किया गया था। एक इलेक्ट्रॉन में एक इकाई का नकारात्मक आवेश होता है, यानी 4.8×10⁹⁻ इलेक्ट्रोस्टैटिक यूनिट या 1.6×10⁻⁹ कूलोम। इसकी मात्रा मौजूदा तकनीक के साथ मापने के लिए बहुत छोटी है ।
आधुनिक भौतिकी का मानना है कि लेप्टॉन से संबंधित इलेक्ट्रॉनों में से एक पदार्थ की बुनियादी इकाइयों में से एक है (दूसरा क्वार्क है)।