Os experimentos de tubo de raios catódicos de Thomson foram uma série de três testes que determinaram a existência de elétrons. Thomson usou os experimentos, começando com sua invenção do tubo de raios catódicos, para entender melhor as características de um átomo.
Thomson começou seus experimentos construindo um tubo de raios catódicos para medir eletricidade e magnetismo. Ele provou que cargas negativas, elétrons e cargas positivas estão relacionadas. Seu segundo experimento envolveu um tubo de raios catódicos modificado com um revestimento fluorescente, vácuo e duas placas elétricas, e provou ainda mais a existência de elétrons. O último experimento de Thomson apresentou a ideia inovadora de que os raios catódicos são feitos de partículas dentro do átomo.