ในปี พ.ศ. 2447ทอมสันเสนอว่าอะตอมเป็นทรงกลมประกอบด้วย เนื้ออะตอมซึ่งมีประจุไฟฟ้าบวก และมีอิเล็กตรอนซึ่งเป็นลบกระจายอยู่อย่างสม่ำเสมอภายในอะตอม จากแบบจำลองอะตอมดังกล่าว ทอมสันได้เสนอวิธีจัดเรียงตัวของอิเล็กตรอนที่ทำให้อะตอมเสถียรมากที่สุด ทำให้อะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้า

   ต่อมา แบบจำลองของอะตอมของทอมสันไปขัดแย้งกับการทดลองการกระเจิงของรัทเทอร์ฟอร์ด ซึ่งเป็นลูกศิษย์ของทอมสันที่ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการหาโครงสร้างของอะตอมและได้เสนอแบบจำลองอะตอมขึ้นมาใหม่ ซึ่งแตกต่างจากแบบจำลองอะตอมของทอมสัน