JJ Thomson opdagede elektronen i 1897 ved at studere katodestråler. Han viste, at strålerne var strømme af negativt ladede partikler, der var meget mindre end atomer. Elektronen var den første subatomære partikel, der blev opdaget. Den bærer en negativ ladning på 1,602 gange 10 til minus 19 coulomb og har en masse på omkring 9,11 gange 10 til minus 31 kilogram, omkring 1/1836 af massen af ​​en proton.

Elektroner optager orbitaler omkring kernen. I den kvantemekaniske model er en orbital et område i rummet, hvor elektronen sandsynligvis findes. Orbitalernes former er beskrevet af s, p, d og f. Hver orbital indeholder maksimalt to elektroner med modsatte spins. Elektronernes placering i et atom kaldes dets elektronkonfiguration. De yderste elektroner, kaldet valenselektroner, bestemmer den kemiske adfærd.

Elektroner er involveret i kemiske bindinger, elektricitet og magnetisme. De flyder gennem ledninger som elektrisk strøm. De absorberer og udsender lys, når de hopper mellem energiniveauer, hvilket er grundlaget for spektroskopi. De er fundamentale for det periodiske system, som organiserer elementer efter deres elektronkonfigurationer.

Elektroner er ikke bare partikler. De udviser bølge-partikel-dualitet. De kan diffraktere som bølger og kollidere som partikler. Dobbeltspalteeksperimentet demonstrerer dette. Elektronen er et kvanteobjekt, og dens opførsel trodser klassisk intuition.