阴极射线带负电，阴极射线是在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的。从低压气体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子流。阴极可以是冷的也可以是热的，电子通过外加电场的场致发射、残存气体中正离子的轰击或热电子发射过程从阴极射出。
1897年约瑟夫·约翰·汤姆逊根据放电管中的阴极射线在电磁场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，这在一定意义上是历史上第一次发现电子，12年后美国物理学家罗伯特·安德鲁·密立根用油滴实验测出了电子的电荷。