1897年，J·J·湯姆遜透過研究陰極射線發現了電子。他證明，陰極射線是由比原子小得多的帶負電荷的粒子流組成的。電子是第一個被發現的亞原子粒子。它帶有1.602×10⁻¹⁹庫侖的負電荷，質量約為9.11×10⁻³¹千克，約為質子質量的1/1836。

電子佔據原子核周圍的軌道。在量子力學模型中，軌道是電子可能出現的空間區域。軌道的形狀以s、p、d和f表示。每個軌道最多容納兩個自旋方向相反的電子。原子中電子的排列方式稱為電子排布。最外層的電子，稱為價電子，決定了原子的化學性質。

電子參與化學鍵、電和磁的形成。它們以電流的形式在導線中流動。當電子在能階間躍遷時，它們會吸收和發射光，這是光譜學的基礎。電子是元素週期表的基礎，元素週期表根據元素的電子排布進行排列。

電子並非只是粒子，它們展現出波粒二象性。它們既能像波一樣衍射，又能像粒子一樣碰撞。雙縫實驗證明了這一點。電子是一種量子物體，它的行為違背了經典物理學的直覺。