Những khám phá về electron, proton và neutron lần lượt được thực hiện bởi J. J. Thomson, Ernest Rutherford và James Chadwick. Chúng được thực hiện so le trong khoảng thời gian 35 năm.
J. J. Thomson phát hiện ra electron vào năm 1897 thông qua nghiên cứu của ông về tia âm cực, mà ông nhận thấy nó được cấu tạo bởi các hạt mang điện tích âm nhỏ hơn nhiều so với nguyên tử. Năm 1911, Ernest Rutherford cho rằng nguyên tử cũng chứa điện tích dương trung tâm, chiếm phần lớn khối lượng của chúng. Năm 1932, James Chadwick đã có thể tính toán khối lượng (và chứng minh sự tồn tại) của neutron bằng cách bắn chúng vào sáp parafin và xác định năng lượng của các proton mà chúng đã dịch chuyển.
