Der britische Physiker J.J. Thomson (1856-1940) war der erste, der Beweise aus wissenschaftlichen Experimenten vorlegte, die zeigten, dass das Atom nicht die grundlegende und unteilbare Einheit der Materie war, für die es zuvor gehalten wurde. Thomsons Experimente mit Kathodenstrahlen führten ihn zur Entdeckung des Elektrons , das negativ geladene Teilchen des Atoms. Ursprünglich bezeichnete Thomson sein neu entdecktes Teilchen als "Korpuskel" und veröffentlichte seine Ergebnisse am 30. April 1897 während eines Vortrags an der Royal Institution.
Der erste Nachweis von Isotopen eines nicht-radioaktiven Elements wird auch Thomson zugeschrieben. Für die Entdeckung des Elektrons und seine Arbeiten zur Stromleitung durch Gase erhielt er 1906 den Nobelpreis für Physik. Thomson entdeckte 1905 die natürliche Radioaktivität des Elements Kalium und zeigte 1906, dass das Wasserstoffatom nur ein einziges Elektron enthält.
Thomson hatte auch eine Theorie des sogenannten "Plum-Pudding-Modells", die postulierte, dass Elektronen in einem Meer positiver Ladung kreisen. Diese Theorie erwies sich später als falsch von seinem Schüler Ernest Rutherford, der die positive Ladung eines Atoms stattdessen als in seinem Kern konzentriert beschrieb.
Ein weiterer Beitrag von Thomson zur Wissenschaft war seine Rolle als begabter Lehrer. Den Nobelpreis erhielten sieben seiner wissenschaftlichen Mitarbeiter. Thomsons Sohn, George Paget Thomson, erhielt 1937 den Nobelpreis für den Nachweis, dass Elektronen wellenartige Eigenschaften besitzen.
