获得主， 他发现了电子并测定了其质荷比，这是第一个被发现的亚原子粒子。1897年，汤姆孙表明，阴极射线由以前未知的带负电粒子（现称为电子）组成，他计算出这种粒子必须比原子小得多，并且有非常大的质荷比。 汤姆孙在1913年也发现了稳定（非放射性）元素同位素的第一个证据，这是他在探索阳极射线（正离子）的过程中的成果之一。 他与弗朗西斯·阿斯顿一起确定带正电粒子的性质的实验是质谱法的第一次使用，并导致了质谱仪的发展。汤姆孙因其在气体导电方面的工作而被授予1906年诺贝尔物理学奖。