Eksperymenty lamp katodowych Thomsona były serią trzech testów, które określały istnienie elektronów. Thomson użył eksperymentów, poczynając od wynalezienia lampy katodowej, aby lepiej zrozumieć charakterystykę atom.
Thomson rozpoczął swoje eksperymenty budując lampę elektronopromieniową do pomiaru energii elektrycznej i magnetyzmu. Udowodnił, że ładunki ujemne, elektrony i ładunki dodatnie są ze sobą powiązane. W drugim eksperymencie wykorzystano zmodyfikowaną lampę katodową z powłoką fluorescencyjną, próżnią i dwiema płytkami elektrycznymi, co dodatkowo potwierdziło istnienie elektronów. Ostatni eksperyment Thomsona przedstawił przełomową koncepcję, że promienie katodowe powstają z cząstek wewnątrz atomu.