Les expériences de tube à rayons cathodiques de Thomson étaient une série de trois tests qui ont déterminé l'existence d'électrons. Thomson a utilisé les expériences, en commençant par son invention du tube à rayons cathodiques, pour mieux comprendre les caractéristiques d'un atome.
Thomson a commencé ses expériences en construisant un tube à rayons cathodiques pour mesurer l'électricité et le magnétisme. Il a prouvé que les charges négatives, les électrons et les charges positives sont liées. Sa deuxième expérience impliquait un tube à rayons cathodiques modifié avec un revêtement fluorescent, du vide et deux plaques électriques, et cela prouva en outre l'existence des électrons. La dernière expérience de Thomson a présenté l'idée révolutionnaire que les rayons cathodiques sont fabriqués à partir de particules à l'intérieur de l'atome.