Elektronen er en negativt ladet subatomar partikel, som er en vigtig komponent i de atomer, der udgør almindelig stof. Elektronen er fundamental, idet man ikke mener, at den er sammensat af mindre bestanddele. Størrelsen af elektronens ladning har i mange år været anset for at være den grundlæggende enhed for ladning, der findes i naturen. Alle elektriske ladninger blev anset for at være integrerede multipla af denne ladning. For nylig har man imidlertid fundet betydelige beviser for, at partikler, der klassificeres som mesoner og baryoner, består af objekter kaldet kvarker, som har en ladning på enten 2/3 eller 1/3 af elektronens ladning. F.eks. er neutronerne og protonerne, som udgør atomkernerne, baryoner. Forskerne har dog aldrig været i stand til at observere en isoleret kvark, så for alle praktiske formål kan elektronens ladning stadig betragtes som den grundlæggende enhed for ladning i naturen. Størrelsen af denne ladning, der normalt betegnes med e, er blevet målt meget præcist og er 1,602177 × 10-19 coulomb. Elektronens masse er lille selv efter atomare standarder og har værdien 9,109389 × 10-31 kg (0,5110 M V/c2 e , hvilket kun er ca. 1/1836 af protonens masse.
Alle atomer, der findes i naturen, har en positivt ladet kerne, om hvilken de negativt ladede elektroner bevæger sig. Atomet er elektrisk neutralt, og den positive elektriske ladning på kernen har således samme størrelse som den negative ladning, der skyldes alle elektronerne. Elektronerne holdes fast i atomet af den tiltrækningskraft, som den positivt ladede kerne udøver på dem. De bevæger sig meget hurtigt omkring kernen i baner med meget bestemte energier og danner en slags elektronsky omkring kernen. Nogle af elektronerne i et typisk atom kan befinde sig ganske tæt på kernen, mens andre kan befinde sig på afstande, der er mange tusinde gange større end kernens diameter. Elektronskyen er således bestemmende forFigur 1. Illustration af Hans & Cassidy. Med tilladelse fra Gale Group.atomets størrelse. Det er de yderste elektroner, der bestemmer den kemiske adfærd hos de forskellige grundstoffer. Størrelsen og formen af elektronskyerne omkring atomerne kan kun forklares ved hjælp af et fysikområde kaldet kvantemekanik.
I metaller er nogle af elektronerne ikke tæt bundet til atomerne og kan frit bevæge sig gennem metallet under påvirkning af et elektrisk felt. Det er denne situation, der forklarer, at de fleste metaller er gode ledere af elektricitet og varme.
Kvanteteorien forklarer også flere andre ret mærkelige egenskaber ved elektroner. Elektroner opfører sig som om de snurrer, og værdien af det vinkelmoment, der er forbundet med dette spin, er fast; derfor er det ikke overraskende, at elektroner også opfører sig som små magneter. Den måde, hvorpå elektronerne er anbragt i nogle materialer, f.eks. jern, gør, at disse materialer er magnetiske. Eksistensen af positronen, elektronens antipartikel, blev forudsagt af den franske fysiker Paul Dirac i 1930. For at forudsige denne antipartikel brugte han en version af kvantemekanikken, som omfattede virkningerne af relativitetsteorien. Positronens ladning har samme størrelse som elektronens ladning, men er positiv. Diracs forudsigelse blev bekræftet to år senere, da positronen blev observeret eksperimentelt af Carl Anderson i et skykammer, der blev brugt til forskning i kosmisk stråling. Positronen eksisterer ikke ret længe i nærvær af almindeligt stof, for den kommer hurtigt i kontakt med en almindelig elektron, og de to partikler annihilerer og producerer en gammastråle med en energi, der svarer til energien af de to elektroners masse, i henhold til Einsteins berømte ligning E = mc2.