Nel fenomeno dell'elettrolisi si è creduto di poter attribuire alla elettricità una natura molecolare e secondo Helmholtz, l'elettricità, sia positiva che negativa, sarebbe rappresentata da elementi distinti e definiti, specie di atomi elettrici corrispondenti a unità elettriche positive e negative.
      Queste unità di elettricità furono chiamate Joni e vi sarebbero joni monovalenti, bivalenti e plurivalenti, i quali accompagnerebbero gli atomi delle varie sostanze nell'interno dell'elettrolito. Ciò corrisponde alla carica dell'atomo e che Johnston Stoney17 propose di chiamare elettrone o carica elettrica naturale.
      Il fenomeno dei raggi catodici venne a confermare tali vedute.
      Nel 1871 il Varley studiando i raggi detti catodici che emanano dal catodo nei tubi vuoti, fu indotto ad ammettere che tali raggi consistessero di particelle minutissime elettrizzate. William Croockes confermò tali vedute e a tali particelle elettrizzate, le quali sarebbero rappresentate da elettroni, diede il nome di quarto stato della materia, ciò che non sarebbe in armonia colla teoria elettrica, che ammette che lo stato elettrico sia normale di tutta la materia ed in tutte le condizioni. Infatti gli elettroni, secondo le vedute ormai dominanti, avrebbero una esistenza a sè indipendente e permanente e dagli stessi avrebbero origine tutti i fenomeni fisici e chimici.
      Con la teoria elettrica poi, secondo gli studi di Thomson e di altri, si vorrebbe anche dare una spiegazione elettrica della proprietà essenziale della materia, cioè dell'inerzia o massa.