Die Entdeckungen von Elektronen, Protonen und Neutronen wurden von J. J. Thomson, Ernest Rutherford bzw. James Chadwick gemacht. Sie wurden über einen Zeitraum von 35 Jahren gestaffelt.
J. J. Thomson entdeckte das Elektron 1897 durch seine Untersuchungen von Kathodenstrahlen, die aus negativ geladenen Teilchen bestehen, die viel kleiner als Atome sind. 1911 schlug Ernest Rutherford vor, dass Atome auch eine zentrale positive Ladung enthalten, die den größten Teil ihrer Masse ausmacht. Im Jahr 1932 konnte James Chadwick die Masse von Neutronen berechnen (und die Existenz beweisen), indem er sie auf Paraffinwachs feuerte und die Energie der von ihnen verdrängten Protonen bestimmte.