电子是带负电荷的亚原子粒子，它们被吸引到原子核周围带正电荷的轨道上。它们位于与能级相关的位置，称为壳层，并进一步组织成每个壳层中的子壳层和轨道。
电子存在于原子核外的特定位置。电子所在的壳层表明了电子的总能级：离原子核较近的原子能较少，而离原子核较远的原子能较多。子壳层更精确地描述了电子的位置和能级，而轨道描述了电子绕核运行的概率区域的形状。离原子核最近的电子的能量最低，而且随着电子和原子核之间距离的增加，电子携带的能量也随之增加。离原子核越远，电子的轨道空间就越大，这样外层能比内层能容纳更多的电子。原子最外层的电子位于价壳层中，称为价电子。这些电子与其它原子形成离子和共价键。
电子是第一个被发现的亚原子粒子。19世纪90年代末，约瑟夫·约翰·汤姆逊用阴极射线管进行了一系列实验，这将导致电子的发现。
阴极射线管是一种带有两个电极的玻璃管，电极与供电电源相连。真空使大部分空气从管子内部排出，当电压施加在电极上时，一束粒子从带负电的电极（阴极）传到带正电的电极（阳极）。阳极上有一个小孔，光线可以通过。当阴极射线击中管子的另一端时，它会发光。
汤姆逊将阴极射线引导到两块金属板之间，一块带正电荷，一块带负电荷，并测量射线在管子远端的位置。当射线穿过两个极板之间时，它偏离了带负电的极板，向带正电的极板方向弯曲。由于相同的电荷相互排斥，相反的电荷相互吸引，这表明构成阴极射线的粒子具有负电荷。计算阴极粒子的质量电荷比的进一步实验表明，每个带负电粒子的质量都很小，约为任何已知原子质量的1/2000。因此，汤姆逊得出结论，在任何给定的原子中都必须存在许多电子。后来，质子和中子的发现将解释原子中质量和总中性电荷的分布。
