Ένα συνεχές ρεύμα υψηλής τάσης εφαρμόζεται σε ένα γυάλινο σωλήνα που είναι κοντά σε ένα κενό μέσα και σφραγίζεται με μεταλλικά ηλεκτρόδια και στα δύο άκρα και η κάθοδος θα εκπέμπει καθοδικές ακτίνες στο ένα άκρο. Η φθορισμού οθόνη μπορεί να επιδείξει την κατεύθυνση αυτού του είδους ακτίνων. Εάν εφαρμοστεί ένα ομοιόμορφο ηλεκτρικό πεδίο, οι καθοδικές ακτίνες θα είναι προκατειλημμένες προς την άνοδο. και εάν ένας τροχός είναι εγκατεστημένος στο γυάλινο σωλήνα, οι ακτίνες μπορούν να κάνουν τον τροχό να περιστρέφεται. Αργότερα επιβεβαιώθηκε ότι οι καθοδικές ακτίνες είναι μια ομάδα σωματιδίων υψηλής ταχύτητας με αρνητικά φορτία, δηλαδή ένα ρεύμα ηλεκτρονίων. Ηλεκτρόνια ανακαλύφθηκαν εδώ.
Το ηλεκτρόνιο είναι το πρώτο υποατομικό σωματίδιο που ανακαλύφθηκε. Μέχρι στιγμής, το ηλεκτρόνιο είναι το ελαφρύτερο από όλα τα σωματίδια, μόνο 9,11×10⁻³¹kg, το οποίο είναι ένα άτομο υδρογόνου [1/1836.152701(37)], το οποίο πέρασε από τον Millikan γύρω στο 1910 Το περίφημο "πείραμα πτώσης πετρελαίου" έγινε. Ένα ηλεκτρόνιο έχει αρνητικό φορτίο μιας μονάδας, δηλαδή 4,8×10⁻¹⁹ ηλεκτροστατική μονάδα ή 1,6×10⁻¹⁹ coulomb. Ο όγκος του είναι πολύ μικρός για να μετρηθεί με την υπάρχουσα τεχνολογία.
Η σύγχρονη φυσική πιστεύει ότι ένα από τα ηλεκτρόνια που ανήκουν στα λεπτόνια είναι μία από τις βασικές μονάδες ύλης (η άλλη είναι το κουάρκ).