Thomsons plommonpuddingmodell, som föreslogs 1904, föreslog att atomer består av en enhetlig positiv laddning genom hela atomen med elektroner inbäddade i som "plommon i plommonpudding". Thomsons modell förklarade dock inte hur den positiva laddningen var ordnad inom atomen.

1911 utförde Ernest Rutherford guldfolieexperimentet. I detta experiment avfyrades en stråle av alfapartiklar (positivt laddade heliumkärnor) mot ett tunt ark av guldfolie. De flesta av alfapartiklarna passerade genom folien utan någon avböjning. Ett litet antal alfapartiklar avböjdes dock i stora vinklar eller till och med studsade tillbaka.

Rutherfords experiment visade att atomens positiva laddning måste koncentreras i en liten, tät kärna. Detta ledde till utvecklingen av Rutherford-modellen av atomen, som består av en liten, positivt laddad kärna omgiven av negativt laddade elektroner i fasta cirkulära banor.