人类虽然很早就了解电现象以及一些简单规律，但是到19世纪末才认识到电现象的根源。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放电管进行实验时看到正对着放电管阴极的玻璃管壁上出现了绿色的辉光。1876年德国的戈尔兹坦提出这种绿色辉光是由阴极产生的某种射线所引起，并把这种射线命名为阴极射线。阴极射线是由什么组成的呢？当时有人说是电磁波；有人说是由带电原子组成；也有人说是由带负电的粒子组成。英、法、德的众多科学家对阴极射线的本质争论了20多年，一直没有公认的结果。

直到1897年，英国的约瑟夫·约翰·汤姆孙设计了出色的实验，终于找出了阴极射线的真相。汤姆孙在实验中用硫化锌将阴极射线的“径迹”显示出来，他发现在没有外加电场或磁场时，阴极射线是沿直线前进的；在射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时，阴极射线发生了偏折。汤姆孙根据其偏折的方向，判断出这些射线带负电，进而认为射线是由带负电的微粒组成的，并采用1891年乔治·斯通尼创建的“电子”一词子来命名这种粒子，而斯通尼的本意是用电子表示最小的电量。为了进一步测量电子的质量，汤姆孙设计了一系列既简单又巧妙的实验：单独施加电场或磁场都能使电子偏转，而磁场对电子施加的力与电子的速度有关；同时施加电场和磁场，并调节至电场和磁场分别造成的电子偏转互相抵消，使电子仍沿直线运动，从施加电场和磁场的强度比值就可以计算出电子的运动速率。再利用磁场造成的偏转或者电场造成的偏转就可以推测电子电量与质量的比值。汤姆孙用这种方法发现这个比值与放电管中的气体无关，并得出电子质量大约是氢原子质量的1/1837。电子是人类发现的第一个亚原子粒子，打破了自古以来原子“不可分割”的论断，1906年汤姆孙因为发现电子获得诺贝尔物理学奖。

后来美国物理学家罗伯特·安德鲁·密立根在1907年到1913年的一系列油滴实验中，精确地测定了电子的电量，其数值被用作基元电荷。1923年密立根获得诺贝尔物理学奖。

在物理学中，电荷是描述物质带电属性的物理量，物质所带电荷的量叫做电荷量，也简称电量。点电荷模型中，带正电荷的点电荷有时也叫做正电荷，带负电的点电荷有时也叫做负电荷。所以电荷一般用来表示带电粒子的电量，也可以用来表示带电粒子本身。