電子は、通常の物質を構成する原子の重要な構成要素である、負に帯電した素粒子である。 電子は、より小さな構成要素で構成されているとは考えられないという意味で、基本的なものである。 電子の電荷の大きさは、長年、自然界に存在する電荷の基本単位と考えられてきた。 すべての電荷は、この電荷の整数倍であると信じられていた。 しかし最近、中間子やバリオンと呼ばれる粒子は、電子の電荷の2/3または1/3の電荷を持つクォークという物体で構成されていることを示す証拠がかなり見つかっている。 例えば、原子の原子核を構成する中性子や陽子はバリオンである。 しかし、クォークを単独で観測することはできないので、自然界に存在する電荷の基本単位は電子の電荷であると考えられている。 この電荷の大きさは通常eと呼ばれ、非常に正確に測定された結果、1.602177×10-19クーロムであった。 電子の質量は原子の基準からしても小さく、9.109389 × 10-31 kg (0.5110 M V/c2 e 、陽子の約1/1836の質量しかない)である。
自然界にあるすべての原子は正電荷の原子核を持ち、負電荷の電子がその周りを移動する。 原子は電気的に中性なので、原子核上の正の電荷は、すべての電子による負の電荷と同じ大きさです。 電子は、正電荷を帯びた原子核から受ける引力によって、原子の中に留まっています。 電子は原子核の周りを非常に速い速度で動き、一定のエネルギーを持つ軌道を描き、原子核の周りに一種の電子雲を形成している。 典型的な原子では、電子は原子核のすぐ近くにいることもあれば、原子核の直径の何千倍も離れたところにいることもある。 このように、電子の雲は原子核の大きさを決定しているのです（図1）。 ハンス・キャシディ（Hans & Cassidy）氏によるイラスト。 Gale Group提供）原子の大きさ。 様々な元素の化学的挙動を決定するのは、一番外側にある電子である。 原子のまわりの電子雲の大きさと形は、量子力学と呼ばれる物理学の分野を利用してのみ説明できる。
金属では、一部の電子は原子に強く結合しておらず、電場の影響を受けて金属中を自由に移動することができる。
量子力学は、電子の他のいくつかの奇妙な特性も説明します。 電子はあたかも回転しているかのように振る舞い、この回転に伴う角運動量の値は固定されている。したがって、電子が小さな磁石のように振る舞うのも驚くにはあたらない。 鉄のような物質では、電子の並び方によって磁性を帯びることがある。 電子の反粒子である陽電子の存在は、1930年にフランスの物理学者ディラックによって予言された。 ディラックは、相対性理論の効果を取り入れた量子力学によって、この反粒子を予言したのである。 陽電子は電子の電荷と同じ大きさであるが、正の電荷を持つ。 ディラックの予測は、その2年後、カール・アンダーソンが宇宙線の研究に使われる雲室で陽電子を実験的に観測したことによって証明された。 なぜなら、陽電子はすぐに普通の電子と接触して消滅し、アインシュタインの有名な方程式 E = mc2 に従って、2つの電子の質量に等しいエネルギーを持つガンマ線を発生させるからである。