Hij voerde het beroemde Gold Foil -experiment uit in 1911, waar hij een dunne gouden folie bombardeerde met alfa -deeltjes. De resultaten van dit experiment brachten hem ertoe het volgende voor te stellen:

* Het atoom heeft een dichte, positief geladen kern in het midden. Dit is waar de meeste massa van het atoom geconcentreerd is.

* Elektronen rond de kern om de kern op een wolkachtige manier. Dit betekent dat ze zich niet in vaste banen bevinden, maar eerder willekeurig rond de kern bewegen.

Dit model, bekend als het Rutherford -model , heeft een revolutie teweeggebracht in ons begrip van het atoom en legde de basis voor toekomstige atoommodellen.