J.J. Thomson découvrit l'électron en 1897 en étudiant les rayons cathodiques. Il démontra que ces rayons étaient des flux de particules chargées négativement, beaucoup plus petites que les atomes. L'électron fut la première particule subatomique découverte. Il porte une charge négative de 1,602 × 10⁻¹⁹ coulombs et possède une masse d'environ 9,11 × 10⁻³¹ kilogrammes, soit environ 1/1836 de la masse d'un proton.

Les électrons occupent des orbitales autour du noyau. En mécanique quantique, une orbitale est une région de l'espace où la probabilité de trouver un électron est élevée. Les orbitales sont désignées par les lettres s, p, d et f. Chaque orbitale peut contenir au maximum deux électrons de spins opposés. La répartition des électrons dans un atome est appelée sa configuration électronique. Les électrons de valence, les plus externes, déterminent le comportement chimique de l'atome.

Les électrons interviennent dans les liaisons chimiques, l'électricité et le magnétisme. Ils circulent dans les conducteurs sous forme de courant électrique. Ils absorbent et émettent de la lumière lorsqu'ils passent d'un niveau d'énergie à un autre ; c'est le principe de la spectroscopie. Ils sont fondamentaux pour le tableau périodique, qui classe les éléments selon leur configuration électronique.

Les électrons ne sont pas de simples particules. Ils présentent une dualité onde-corpuscule. Ils peuvent diffracter comme des ondes et entrer en collision comme des particules. L'expérience des fentes de Young le démontre. L'électron est un objet quantique, et son comportement défie l'intuition classique.