Joseph John Thomson, een Engelse natuurkundige gewoonlijk bekend als J.J., werd geboren op 18 december 1856 (eerste afbeelding). In 1884 werd Thomson, slechts 28 jaar oud, benoemd tot Cavendish Professor in de natuurkunde aan de Universiteit van Cambridge. Het Cavendish Lab was slechts tien jaar eerder opgericht (tweede afbeelding). De eerste directeur was James Clerk Maxwell, de grote theoreticus van het elektromagnetisme, dus Thompson stapte in de schoenen van een maatje of drie-E, en hij slaagde erin ze heel behoorlijk te vullen. In de jaren 1890 richtte Thomson zijn aandacht op kathodestralen. Kathodestralen waren in de jaren 1870 ontdekt door William Crookes, die een zogenaamde “Crookes buis” uitvond. Deze lange buis van helder glas had ongeveer de afmetingen en de vorm van een teckel met twee poten, met binnenin twee elektroden. Als men de buis liet leeglopen, waardoor slechts een beetje gas achterbleef, en de elektroden op een batterij aansloot, ging de buis gloeien, wat erop wees dat er iets werd uitgezonden door de kathode (de negatieve elektrode). Een karikatuur van Crookes uit Vanity Fair toont hem met een van zijn buizen (derde afbeelding). Wij zouden het tegenwoordig een kathodestraalbuis noemen.
Dus Thomson bestudeerde kathodestralen en probeerde hun eigenschappen te bepalen. Hij ontdekte allereerst dat de stralen konden worden afgebogen door een magneet, en vanwege de richting van de afbuiging concludeerde hij dat de deeltjes, als het deeltjes waren, een negatieve lading hadden. Vervolgens bepaalde hij hoe snel ze gingen, en toen hij dat vergeleek met de grootte van de afbuiging, realiseerde hij zich dat de deeltjes heel weinig massa moesten hebben – ze waren in feite duizend keer minder massief dan een waterstofatoom, de kleinste entiteit die toen bekend was (met andere woorden, een waterstofion, reizend met dezelfde snelheid, zou duizend keer minder worden afgebogen, en in de tegenovergestelde richting, wat erop wijst dat het positief geladen was en duizend keer zwaarder). Thomson noemde zijn deeltjes “elektronen”, en hij maakte hun ontdekking bekend in 1897, in het London, Edinburgh, en Dublin Philosophical Magazine en Journal of Science. Voor het eerst werd ontdekt dat het atoom uit delen bestond. We zien hierboven de eerste pagina van zijn artikel uit 1897 (vierde afbeelding), en een diagram uit dat artikel van zijn experimentele opstelling (vijfde afbeelding). De kathodestraalbuis waarmee hij het elektron ontdekte is te zien in het Cavendish Laboratory Museum (zesde afbeelding).
Voor zijn ontdekking van het elektron en ander werk ontving Thomson in 1906 de Nobelprijs voor Natuurkunde. Dit was het 6e jaar dat de prijs werd uitgereikt. Thomson was voorzitter van het Cavendish Laboratory tot aan zijn pensionering in 1919, toen hij werd opgevolgd door Ernest Rutherford. Er is een gedenkplaat buiten het oude Cavendish Lab die herinnert aan Thomsons ontdekking van het elektron (zevende afbeelding).