นอกเหนือจากการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์แล้วยังมีการพัฒนาทฤษฎีเกี่ยวกับอะตอมอีกหลายทฤษฎี หนึ่งในนั้นคือ JJ Thomson ซึ่งทฤษฎีนี้เป็นที่รู้จักกันดีในชื่อทฤษฎีอะตอมของทอมสัน ในการอภิปรายก่อนหน้านี้เราได้กล่าวถึงความหมายของอะตอม โดยที่อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี ขนาดที่เล็กมากทำให้มองไม่เห็นแม้จะใช้กล้องจุลทรรศน์แสงที่แข็งแกร่งที่สุด อะตอมที่เล็กที่สุดคืออะตอมในไฮโดรเจน
ในปีพ. ศ. 2440 โดยใช้วิธีหลอดรังสีแคโทดซึ่งคิดค้นโดยไมเคิลฟาราเดย์ (พ.ศ. 2334-2410) ทอมสันได้กำหนดอัตราส่วนของมวล (ม.) ต่อประจุไฟฟ้า (e) สำหรับรังสีแคโทด จากอัตราส่วนm / eทอมสันสรุปได้ว่ารังสีแคโทดเป็นอนุภาคมูลฐานที่มีประจุลบของการจัดเรียงอะตอม
รังสีแคโทดเป็นที่รู้จักกันในชื่ออิเล็กตรอนซึ่งเป็นคำที่ George Stoney เสนอครั้งแรกในปี พ.ศ. 2417 แบบจำลองของทฤษฎีอะตอมของทอมสันเป็นที่รู้จักกันในชื่อแบบจำลองของแตงโมหรือพุดดิ้งพลัมเนื่องจากอิเล็กตรอนในทรงกลมที่มีประจุบวกเหมือนกับผลไม้แห้งในพุดดิ้งคริสต์มาสทรงกลมหรือมากกว่านั้น เรียกว่าทฤษฎีขนมปังลูกเกด
(อ่านเพิ่มเติม: Atom Models, What Are You?)
ทฤษฎีอะตอมของทอมสันสรุปว่าอะตอมเป็นลูกบอลขนาดใหญ่หรือของแข็งที่มีประจุบวก โดยที่อะตอมประกอบด้วยลูกบอลที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนฝังอยู่ในนั้น นอกจากนั้นเขายังให้เหตุผลว่าอะตอมเป็นกลางเพราะมีประจุลบและบวกในปริมาณที่เท่ากัน
อย่างไรก็ตามแบบจำลองทฤษฎีอะตอมของทอมสันมีอายุสั้น หลังจากเผยแพร่ไปประมาณ 10 ปีจุดอ่อนของทฤษฎีนี้ก็เริ่มเกิดขึ้น ทฤษฎีนี้ถือว่าไม่สามารถอธิบายพลวัตของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมได้ ในความเป็นจริงความไม่สมบูรณ์ของทฤษฎีอะตอมของทอมสันถูกชี้ให้เห็นโดยนักเรียนคนหนึ่งของทอมสันชื่อเออร์เนสต์รัทเทอร์ฟอร์ด
จุดอ่อนบางประการที่อ้างถึงคือไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ของการกระจัดกระจายของอนุภาคแอลฟาโดยเยื่อหุ้มทองคำบาง ๆ ที่เสนอโดยรัทเทอร์ฟอร์ดและไม่สามารถอธิบายการมีอยู่ของนิวเคลียสของอะตอมได้
