带负电的粒子，他称之为“微粒”，这种微粒现在认识为电子。电子曾经被约翰斯东·斯通尼提出过，作为电化学中电荷的单位，但是汤姆孙认识到电子也是亚原子粒子，这一点是第一次被发现。1897年他的发现为人所知，并在科学圈内引起了轰动，并最终于1906年被授予诺贝尔物理学奖。
家庭.1890年，汤姆孙娶了罗丝·佩杰特（Rose Elisabeth Paget），他的前学生之一 。她是爵士的女儿（，英国剑桥医学教授兼医师。）他们有一个儿子乔治·汤姆孙，和一个女儿（Joan Paget Thoms