Odkrycia elektronów, protonów i neutronów dokonali odpowiednio J. J. Thomson, Ernest Rutherford i James Chadwick. Byli rozłożeni na przestrzeni 35 lat.
J. J. Thomson odkrył elektron w 1897 roku poprzez swoje badania promieni katodowych, które, jak odkrył, składały się z ujemnie naładowanych cząsteczek o wiele mniejszych od atomów. W 1911 r. Ernest Rutherford zasugerował, że atomy zawierają także centralny ładunek dodatni, stanowiący większość ich masy. W 1932 r. James Chadwick był w stanie obliczyć masę (i udowodnić istnienie) neutronów, wypalając je na wosku parafinowym i określając energię protonów, które wyparły.
