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Formuló la teoría de que la materia se compone de partículas indivisibles, las llamó átomos.

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Dalton retomó las ideas de los griegos y definió al átomo como la unidad constitutiva de los elementos.

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descubrió una radiación luminosa que se produce en un tubo de vidrio que contenía gas a baja presión, después de una descarga de bajo voltaje.
Esto provocó la curiosidad para el descubrimiento de otros tipos de radiaciones.

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Descubrió que la primera partícula subatómica conocida, el electrón y que los átomo no son indivisibles. También descubrió una característica cuantitativa del electrón, la carga específica.

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Sugirió un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia del electrón, descubierto por él. Supuso que los electrones estaban en estáticos dentro del átomo y que el conjunto era neutro.

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Realizan el famoso experimento de la lámina de oro.

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Propuso que los electrones giran en órbitas alrededor de un cuerpo central cargado positivamente, como un sistema solar.

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Ideó un aparato para la determinación de la carga del electrón.

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Dirigió los estudios realizados en la Universidad de Manchester, con los que se descubrió el núcleo atómico

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Propone un modelo atómico el cual sostenía que casi toda la masa del átomo se concentra en un núcleo diminuto de carga positiva, mientras que los electrones giraban alrededor del núcleo en órbitas circulares con menor masa y carga negativa. La carga del núcleo y electrones se neutralizaba, provocando que el átomo sea neutro.

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Basándose en el modelo de Rutherford postuló que los electrones giraban a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico y tenían diversas órbitas circulares, que determinaban los niveles de energía. Este modelo ha servido como base para la física moderna.

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Propuso el modelo atómico actual, usando una "Ecuación de Onda". La solución de esta ecuación, da una medida de la
probabilidad de encontrar al electrón en el espacio. En este modelo, el área donde hay mayor probabilidad de encontrar al electrón se llama orbital.