JJ Thomson upptäckte elektronen år 1897 genom att studera katodstrålar. Han visade att strålarna var strömmar av negativt laddade partiklar som var mycket mindre än atomer. Elektronen var den första subatomära partikeln som upptäcktes. Den bär en negativ laddning på 1,602 gånger 10 upphöjt till minus 19 coulomb och har en massa på cirka 9,11 gånger 10 upphöjt till minus 31 kilogram, ungefär 1/1836 av massan av en proton.

Elektroner upptar orbitaler runt kärnan. I den kvantmekaniska modellen är en orbital ett område i rymden där elektronen sannolikt finns. Orbitalernas former beskrivs av s, p, d och f. Varje orbital innehåller maximalt två elektroner med motsatta spinn. Elektronernas arrangemang i en atom kallas dess elektronkonfiguration. De yttersta elektronerna, kallade valenselektroner, bestämmer kemiskt beteende.

Elektroner är involverade i kemisk bindning, elektricitet och magnetism. De flyter genom ledningar som elektrisk ström. De absorberar och avger ljus när de hoppar mellan energinivåer, vilket är grunden för spektroskopi. De är grundläggande för det periodiska systemet, som organiserar grundämnen efter deras elektronkonfigurationer.

Elektroner är inte bara partiklar. De uppvisar våg-partikel-dualitet. De kan diffraktera som vågor och kollidera som partiklar. Dubbelspaltsexperimentet visar detta. Elektronen är ett kvantobjekt, och dess beteende trotsar klassisk intuition.