टॉमसन ने सूक्ष्म ऋणात्मक कणों, जिन्हें इलेक्ट्रॉन कहा जाता है, की खोज की थी। चूँकि सभी परमाणु विद्युतीय रूप से उदासीन होते हैं, इसलिए उनमें धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों का संतुलन होना चाहिए।

इसी पहेली के समाधान हेतु टॉमसन ने निष्कर्ष निकाला कि परमाणु धनात्मक आवेश का एक गोला होता है, जिसमें इलेक्ट्रॉन समान रूप से वितरित होते हैं। इसलिए, परमाणु की उदासीनता को बनाए रखने के लिए इलेक्ट्रॉन सभी परमाणुओं में उपस्थित होते हैं।