J.J. Thomson descobriu o eletrão em 1897, estudando os raios catódicos. Demonstrou que os raios eram feixes de partículas carregadas negativamente, muito mais pequenas que os átomos. O eletrão foi a primeira partícula subatómica descoberta. Possui uma carga negativa de 1,602 × 10⁻¹⁹ coulombs e uma massa de aproximadamente 9,11 × 10⁻³¹ quilogramas, cerca de 1/1836 da massa de um protão.

Os eletrões ocupam orbitais em torno do núcleo. No modelo da mecânica quântica, um orbital é uma região do espaço onde é provável encontrar um eletrão. Os formatos dos orbitais são descritos pelas letras s, p, d e f. Cada orbital comporta, no máximo, dois eletrões com spins opostos. A distribuição dos eletrões num átomo é chamada de configuração eletrónica. Os eletrões mais externos, denominados eletrões de valência, determinam o comportamento químico.

Os eletrões estão envolvidos em ligações químicas, eletricidade e magnetismo. Fluem através de fios como corrente elétrica. Absorvem e emitem luz quando saltam entre níveis de energia, o que é a base da espectroscopia. São fundamentais para a tabela periódica, que organiza os elementos de acordo com as suas configurações eletrónicas.

Os eletrões não são apenas partículas. Exibem dualidade onda-partícula. Podem sofrer difracção como ondas e colidir como partículas. A experiência da dupla fenda demonstra isso. O eletrão é um objeto quântico e o seu comportamento desafia a intuição clássica.