在说电子的发现之前，我们不得不说一说“阴极射线”以及由它引出来的“x射线”和“放射性”这两个轰轰烈烈的事件。
    1855年，一位德国人发明了水银空气泵，把金属电极放在玻璃管内，使放电现象的研究有了新的进展。人们发现在放电时阳极附近的玻璃管会发出荧光。如果管内放上一块云母片，玻璃壁上就会出现云母片的影子。英国的几位物理学家推想有一种射线从阴极发出，沿着直线传播，便称其为“阴极射线”。
    其时，德国物理学家伦琴也在研究阴极射线。1895年11月8日晚上，伦琴用一张不透光的黑纸包在放电管上，可是，当他在暗室接通高压电流时，偶然发现旁边的荧光屏出现了闪光。经过几个星期废寝忘食地研究，他确认这是由放电管中射出的新射线引起的，由于不知道这种射线的性质，他便称其为“x射线”。法国科学家彭加勒在阅读了伦琴的论文时，特别注意到一个细节：x射线产生的地方，正是放电管壁上出现荧光的地方。于是他想，也许所有能发出强烈荧光的物质都会发出x射线，伦琴在放电管中发现x射线只是巧合。用实验来验证彭加勒的这个设想并不困难，只要用光照射荧光物质，看旁边用黑纸包着的底片是否走光就行了，于是，许多法国科学家都抢着做这种实验。而彭加勒的设想也在这一次次的实验中被证实了。
    当时，另一名法国物理学家贝克勒尔也在用实验验证彭加勒的这一设想。他用许多荧光物质作实验，发现它们在强光照耀下都发出了x射线。但与众不同的是，他觉得底片上的斑痕不够清晰。他设想如果用荧光作用更强的铀化物来实验，结果一定更好。经过实验，底片上的斑痕果然相当清晰。在论文发表后两天，他继续用铀做实验，原想用阳光来照射，可那几天巴黎一直阴天，不过他还是决定先冲洗底片再说。他想铀盐未经过日晒，洗出来的底片一定非常摸糊，但是，结果却使他大为吃惊：底片十分清晰!又经过一系列的实验，他终于认识到：这种铀射线的穿透能力不如x射线，但它不需要任何外界的刺激，可以不断自发地产生。
    那么，彭加勒的设想还对不对呢?贝克勒尔又用硫化锌、硫化钙重复过去的实验，结果使他瞠目结舌：过去底片统统走光，现在底片一张也不走光。他用更强的电弧光、镁光来照射各种荧光物质，结果仍然如此。事实最后证明：彭加勒的设想是不对的。
    铀射线的发现又导致了放射性元素钍、钋和镭的发现。著名物理学家居里夫人研究后发现，铀的放射性同铀化合物的化学组成，同光照、温度都没有关系。于是她想，也许原子本身就能不断地发出射线。这个想法显然是缺少根据的，但却是一个容易获得新发现的想法。她一检验了已知的各种化学元素，1898年发现钍也能发出射线。她将这种现象称为“放射性”，把铀、钍称为“放射性元素”。同年，居里夫妇又发现了放射性元素钋和镭。放射性现象的发现，为人类提供了一把打开原子大门的钥匙。
    让我们再回到阴极射线上来吧。
    怎样认识阴极射线呢?物理学家分成了两派：一派以德国物理学家赫兹为代表，认为阴极射线是一种类似光的电磁波；另一派以英国物理学家克鲁克斯为代表，认为阴极射线是一种带负电的粒子流。谁对谁错呢?克鲁克斯首先用实验来说话，他拿来了一块磁铁接近玻璃真空管，看阴极射线的位置是否移动，如果移动就说明阴极射线是由带电粒子组成的，否则，磁铁是不可能改变电磁波运动方向的。实验结果，阴极射线打在玻璃管壁上的亮点位置移动了，证实了阴极射线的确是由带电粒子组成的。它们是带正电还是负电呢?克鲁克斯又用一个正电场放在玻璃真空管的下方看阴极射线位置的移动，结果阴极射线朝下移动了，这说明阴级射线是由带负电的粒子组成的。
    英国物理学家汤姆逊对阴极射线也进行了多年研究，他十分赞同克鲁克斯的观点，认为阴极射线是一种动能极大的微粒子。但是，要进一步弄清其本质，就必须称量出阴极射线中一个带负电粒子的质量。汤姆逊不仅使阴极射线在磁场中发生了偏转，而且还使它在电场中也发生了偏转；他利用电场和磁场来测量这种带电粒子流的偏转程度，从中计算出了带电粒子的质量；同时他还观察到，无论改变放电管中气体的成分，还是改变阴极材料，阴极射线的物理性质都不改变，这表明来源于各种不同物质的阴极射线粒子都是一样的。
    1897年2月，汤姆逊“称”出了阴极射线粒子的质量：它只有氢原子质量的1/1840，并且命名它为“电子”。从此，电子作为电的不连续性结构的最小粒子而被科学界承认了。这是人类发现的第一个基本粒子。
    电子的发现是科学史上的一次革命性的事件。它打破了原子不可分的传统观念，标志着人类对物质微观结构认识的开始。