O físico britânico J.J. Thomson (1856-1940) foi o primeiro a oferecer evidências de experimentos científicos mostrando que o átomo não era a unidade básica e indivisível da matéria como se pensava anteriormente. Os experimentos de Thomson com raios catódicos o levaram a descobrir o elétron , a partícula carregada negativamente do átomo. Referindo-se originalmente à sua partícula recém-descoberta como um "corpúsculo", Thomson tornou suas descobertas públicas em 30 de abril de 1897, durante uma palestra proferida na Royal Institution.
A primeira evidência de isótopos de um elemento não radioativo também é creditada a Thomson. Ele recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1906 pela descoberta do elétron e por seu trabalho na condução de eletricidade através de gases. Thomson descobriu a radioatividade natural do elemento potássio em 1905 e demonstrou que o átomo de hidrogênio continha apenas um único elétron em 1906.
Thomson também tinha uma teoria do que ficou conhecido como "modelo do pudim de ameixa", que postulava que os elétrons orbitavam dentro de um mar de carga positiva. Essa teoria mais tarde foi mostrada como incorreta por seu aluno, Ernest Rutherford, que descreveu a carga positiva de um átomo como estando concentrada em seu núcleo.
Outra das contribuições de Thomson à ciência foi seu papel como professor talentoso. Os prêmios Nobel foram ganhos por sete de seus assistentes de pesquisa. O filho de Thomson, George Paget Thomson, ganhou o Prêmio Nobel de 1937 por mostrar que os elétrons possuem propriedades ondulatórias.
