Hier is hoe het werkte:

* Elektrisch veld: Toen kathodestralen door een elektrisch veld gingen, wekten ze af naar de positieve plaat, wat aangeeft dat ze een negatieve lading droegen.

* magnetisch veld: De afbuiging van de stralen in een magnetisch veld stond loodrecht op zowel de richting van het magnetische veld als de richting van de stralen. Hierdoor kon hij de kracht meten die op de deeltjes werkt.

* het combineren van de gegevens: Door de deflecties op beide gebieden zorgvuldig te meten, zou Thomson de lading-massa-verhouding (E/M) van de deeltjes kunnen berekenen.

Dit was een baanbrekende ontdekking omdat het aantoonde dat kathodestralen niet alleen licht waren, maar waren samengesteld uit deeltjes met een specifieke lading-tot-massa-verhouding. Dit was een cruciale stap in het begrip van het elektron en de structuur van atomen.