Thomson descobriu a primeira partícula subatômica, o elétron, usando um tubo de raios catódicos. Ele mostrou que os elétrons eram menores que os átomos e tinham carga negativa. Essa descoberta revolucionou a visão de que o átomo era indivisível.

Rutherford realizou o experimento de dispersão de partículas alfa e descobriu que o átomo possui um núcleo central muito pequeno e denso, com carga positiva, cercado por elétrons. Ele introduziu a ideia de que prótons estavam no núcleo.

Chadwick descobriu a existência de nêutrons, partículas neutras no núcleo que têm uma massa semelhante à dos prótons. Os nêutrons ajudam a estabilizar o núcleo, evitando que as cargas positivas dos prótons se repelam.

A teoria dos quarks foi proposta para explicar a composição de prótons e nêutrons. Os quarks são partículas elementares que compõem prótons e nêutrons: cada próton e nêutron é composto por três quarks. Existem seis tipos de quarks conhecidos.

A descoberta do quark charm ajudou a confirmar a teoria dos quarks e demonstrou que existem mais de dois tipos de quarks. Esse achado foi crucial para o desenvolvimento do Modelo Padrão, que descreve todas as partículas subatômicas conhecidas.

Os glúons são partículas que atuam como mediadores da força forte, mantendo os quarks unidos dentro dos prótons e nêutrons. Esta descoberta ajudou a explicar como os quarks se mantêm unidos no núcleo.

Em 2012, o bóson de Higgs foi descoberto, completando o Modelo Padrão. Embora o bóson de Higgs não componha diretamente prótons, nêutrons ou elétrons, ele explica por que as partículas têm massa, tornando-se essencial para a compreensão da estrutura atômica.