Een gelijkstroom met hoge spanning wordt toegepast op een glazen buis die dicht bij een vacuüm binnenin ligt en aan beide uiteinden is afgesloten met metalen elektroden, en de kathode zal kathodestralen aan één uiteinde uitzenden. Het fluorescerende scherm kan de richting van dit soort stralen weergeven. Als een uniform elektrisch veld wordt toegepast, zullen de kathodestralen bevooroordeeld zijn ten opzichte van de anode; en als een wiel in de glazen buis is geïnstalleerd, kunnen de stralen het wiel laten draaien. Later werd bevestigd dat de kathodestralen een groep hogesnelheidsdeeltjes zijn met negatieve ladingen, dat wil gezegd een stroom elektronen. Elektronen werden hier ontdekt.
Het elektron is het eerste subatomaire deeltje dat ontdekt wordt. Tot nu toe is het elektron het lichtste van alle deeltjes, slechts 9,11×10⁻³¹kg, een waterstofatoom [1/1836.152701(37)], dat rond 1910 door Millikan werd gepasseerd Het beroemde "oliedruppelexperiment" werd gemaakt. Een elektron heeft een negatieve lading van één eenheid, dat wil × 4,8×10⁻¹⁹ elektrostatische eenheid of 1,6×10⁻¹⁹ coulomb. Het volume is te klein om te meten met bestaande technologie.
De moderne natuurkunde gelooft dat een van de elektronen die tot de leptonen behoren, een van de basiseenheden van materie is (de andere is de quark).