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Ambos os filósofos gregos e Dalton compartilhavam a crença de que os átomos eram indivisíveis. Contudo, uma série de experimentos iniciados no final do século XIX refutou essa ideia, comprovando a existência de partículas subatômicas. A partir dessas descobertas, passou-se a considerar o átomo como divisível. A descoberta da primeira partícula subatômica, o elétron, ocorreu na década de 1850. Com o objetivo de estudar a condução de corrente elétrica em gases a baixas pressões, o cientista alemão Geissler e o cientista inglês Crookes desenvolveram um dispositivo denominado tubo de raios catódicos. Esse tubo, feito de vidro e selado, continha gases em pequenas quantidades (pressão extremamente baixa). Em uma de suas extremidades, havia dois eletrodos, conectados a uma fonte elétrica externa (gerador, bateria ou pilha). Um dos eletrodos, o polo negativo, foi chamado de cátodo, enquanto o outro eletrodo, o polo positivo, foi denominado ânodo. A fonte elétrica estabelece uma diferença de potencial elétrico, conhecida como ddp, entre, promovendo um movimento ordenado de partículas. Quando a ddp aplicada ao sistema atinge um nível suficientemente alto (aproximadamente 10 mil volts), ocorre a formação de um feixe luminoso que parte do cátodo e se dirige à parede oposta a ele. Devido à sua origem no cátodo, esse feixe luminoso recebeu a denominação de raios catódicos. O físico Joseph John Thomson dedicou-se ao estudo desses raios. Observou que os raios catódicos incidiam de forma normal à superfície do cátodo, e sua direção não dependia da posição do ânodo na ampola. Ao colocar um anteparo interceptando os raios catódicos, notou-se o surgimento de uma sombra na parede da ampola, evidenciando que os raios catódicos se propagavam em linha reta. Ao interceptar os raios catódicos com um pequeno molinete de mica, observou-se que este entrava em movimento, indicando que os raios catódicos possuíam natureza corpuscular. Posteriormente, Thomson investigou o desvio dos raios catódicos em um campo elétrico e magnético, constatando que eram desviados, evidenciando que eram constituídos por partículas carregadas eletricamente. O sentido do desvio indicou que essas partículas possuíam carga elétrica negativa. Com base nessas descobertas, Thomson concluiu que essas partículas negativas eram componentes fundamentais do átomo, sendo chamadas de elétrons. Ele propôs um novo modelo atômico, considerando que os átomos eram eletricamente neutros, implicando a presença de cargas positivas no átomo. Essas cargas positivas deveriam equilibrar as cargas negativas dos elétrons. O modelo atômico de Thomson descrevia o átomo como uma estrutura maciça, esférica, descontínua e não uniforme, composta por um fluido com carga positiva, no qual os elétrons estavam dispersos. Em uma analogia apresentada em 1897, Thomson comparou seu modelo a um pudim de passas.