约瑟夫·约翰·汤姆逊，1856年12月18日生于英国曼彻斯特，英国物理学家，电子的发现者，世界著名的卡文迪许实验室第三任主任。
汤姆逊的父亲是一个专门印制大学课本的商人，由于职业的关系，他父亲结识了曼彻斯特大学的一些教授。汤姆逊从小学习很认真，十四岁便进入了曼彻斯特大学。在大学学习期间，他受到了司徒华教授的精心指导，加上他自己的刻苦钻研，学业提高很快。
1876年，汤姆逊20岁，他被保送进了剑桥大学三一学院深造，1880年他参加了剑桥大学的学位考试，以第二名的优异成绩取得学位，随后被选为三一学院学员，两年后又被任命为大学讲师。他在数学和物理学方面具有很高修养，先后发表了《论涡旋环的运动》和《论动力学在物理学和化学中的应用》等论文。1884年，28岁的汤姆逊在瑞利的推荐下，担任了卡文迪许实验室物理学教授。从此汤姆逊开始潜心研究电学课题。
当时还没有电子这个概念，人们甚至都没有意识到它的存在。早在1858年，德国的盖斯勒制成了低压气体放电管。1859年，德国的普吕克尔利用盖斯勒管进行放电实验时，看到了正对着阴极的玻璃管壁上产生出绿色的光。1876年，德国的戈尔兹坦提出，玻璃壁上的辉光是由阴极产生的某种射线所引起的，他把这种射线命名为阴极射线。阴极射线是由什么组成的？19世纪末时，有的科学家说它是电磁波；有的科学家说它是由带电的原子所组成；有的则说是由带阴电的微粒组成，众说纷纭，一时得不出公认的结论。英法的科学家和德国的科学家们对于阴极射线本质的争论，竟延续了二十多年。
1897年汤姆逊也开始研究这种射线。汤姆逊的实验过程是这样的，他将一块涂有硫化锌的小玻璃片，放在阴极射线所经过的路途上，看到硫化锌会发闪光。这说明硫化锌能显示出阴极射线的“径迹”。他发现在一般情况下，阴极射线是直线行进的，但当在射击线管的外面加上电场，或用一块蹄形磁铁跨放在射线管的外面，结果发现阴极射线都发生了偏折。根据其偏折的方向，不难判断出带电的性质。
汤姆逊通过这个实验得出结论：这些“射线”是带负电的物质粒子。但他反问自己：“这些粒子是什么呢？它们是原子还是分子，还是处在更细的平衡状态中的物质？”这需要作更精细的实验，当时还不知道比原子更小的东西，因此汤姆逊假定这是一种被电离的原子，即带负电的“离子”。他要测量出这种“离子”的质量来，为此，他设计了一系列既简单又巧妙的实验：首先，单独的电场或磁场都能使带电体偏转，而磁场对粒子施加的力是与粒子的速度有关的。汤姆逊对粒子同时施加一个电场和磁场，并调节到电场和磁场所造成的粒子的偏转互相抵消，让粒子仍作直线运动。这样，从电场和磁场的强度比值就能算出粒子运动速度。而速度一旦找到后，单靠磁偏转或者电偏转就可以测出粒子的电荷与质量的比值。汤姆逊用这种方法来测定“微粒”电荷与质量之比值。他发现这个比值和气体的性质无关，并且该值比起电解质中氢离子的比值还要大得多，这说明这种粒子的质量比氢原子的质量要小得多。前者大约是后者的二千分之一。
后来，美国的物理学家罗伯特·密立根在1913年到1917年的油滴实验中，精确地测出了新的结果。汤姆逊测得的结果肯定地证实了阴极射线是由电子组成的，人类首次用实验证实了一种“基本粒子”——电子的存在。“电子”这一名称是由物理学家斯通尼在1891年采用的，原意是定出的一个电的基本单位的名称，后来这一词被应用来表示汤姆逊发现的“微粒”。自从发现电子以后，汤姆逊就成为国际上知名的物理学者。在这之前，一般都认为原子是“不能分割”的东西，汤姆逊的实验指出，原子是由许多部分组成的，这个实验标志着科学的一个新时代。人们称他是“一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”。
1905年，汤姆逊被任命为英国皇家学院的教授；1906年荣获诺贝尔物理学奖；1916年任皇家学会主席。他并没有因此而停步不前，仍一如既往、兢兢业业，继续攀登科学的高峰。汤姆逊既是一位理论物理学家，又是一位实验物理学家，他一生所做过的实验，是无法计算的。正是通过反复地实验，他测定了电子的荷质比，发现了电子。又在实验中，创造了把质量不同的原子分离开来的方法，为后人发现同位素，提供了有效的方法。汤姆逊在担任卡文迪许实验物理教授及实验室主任的34年间，着手更新实验室，引进新的教授法，创立了一个极为成功的研究学派。
在他的学生中，有九位获得了诺贝尔奖金。汤姆逊对自己的学生要求非常严格，他要求学生在开始做研究之前，必须学好所需要的实验技术。进行研究所用的仪器全要自己动手制作。他认为大学应是培养会思考、有独立工作能力的人才的场所，不是用“现成的机器”投影造成出“死的成品”的工厂。因此，他坚持不让学生使用现成的仪器，他要求学生不仅是实验的观察者，更是做实验的创造者。
汤姆逊的著作很多，如《电与磁的现代研究》、《电与磁基本理论》等。在他成名之后，好多国家邀请他去讲学，但他从不轻易应允。如美国著名的普林斯顿大学曾几度请他去讲学，最后他才答应去讲六个小时。他讲授的内容相当重要，对核物理有一定的价值。这足以说明他治学十分严谨，不讲则已，讲则要有新的创见。
1940年8月30日，汤姆逊逝世于剑桥。他的骨灰被安葬在西敏寺的中央，与牛顿、达尔文、开尔文等伟大科学家的骨灰安放在一起。
约瑟夫·约翰·汤姆逊，著名的英国物理学家，以其对电子和同位素的实验著称，并最终发明了电子，也因此而获得了诺贝尔物理学奖。