JJ 톰슨은 1897년 음극선을 연구하여 전자를 발견했습니다. 그는 음극선이 원자보다 훨씬 작은 음전하를 띤 입자들의 흐름이라는 것을 밝혀냈습니다. 전자는 최초로 발견된 아원자 입자입니다. 전자는 1.602 × 10⁻¹⁹ 쿨롬의 음전하를 띠고 있으며, 질량은 약 9.11 × 10⁻³¹ 킬로그램으로 양성자 질량의 약 1/1836에 해당합니다.

전자는 원자핵 주위의 오비탈을 차지합니다. 양자역학 모델에서 오비탈은 전자가 존재할 가능성이 높은 공간 영역을 의미합니다. 오비탈의 모양은 s, p, d, f로 나타냅니다. 각 오비탈에는 최대 두 개의 전자가 서로 반대 방향의 스핀을 가지며 존재할 수 있습니다. 원자 내 전자의 배열을 전자 배치라고 합니다. 원자가 전자라고 불리는 가장 바깥쪽 전자들은 원자의 화학적 성질을 결정합니다.

전자는 화학 결합, 전기 및 자기 현상에 관여합니다. 전자는 전선을 통해 전류로 흐르며, 에너지 준위 사이를 이동할 때 빛을 흡수하거나 방출하는데, 이는 분광학의 기본 원리입니다. 또한 전자는 전자 배치에 따라 원소를 배열하는 주기율표의 핵심 요소입니다.

전자는 단순한 입자가 아닙니다. 전자는 파동-입자 이중성을 나타냅니다. 파동처럼 회절할 수 있고, 입자처럼 충돌할 수 있습니다. 이중 슬릿 실험이 이를 증명합니다. 전자는 양자역학적 대상이며, 그 행동은 고전적인 직관에 어긋납니다.