电子（electron）是带负电的亚原子粒子。它可能是自正在的(不属于任何原子)，也可能被原子核桎梏。原子中的电子正在各式各样的半径和描摹能量级其余球形壳里存正在。球形壳越大，包罗正在电子里的能量越高。

　　正在电导体中，电流由电子正在原子间的独立运动形成，并通俗从电极的阴极到阳极。正在半导体质料中，电流也是由运动的电子形成的。但有时分，将电流设思成从原子到原子的缺电子运动更拥有阐发性。半导体里的缺电子的原子被称为空穴（hole）。通俗，空穴从电极的正极转移到负极。

　　电子属于亚原子粒子中的轻子类。轻子被以为是组成物质的根本粒子之一。它带有1/2自旋，即又是一种费米子（遵从费米—狄拉克统计）。电子所带电荷为e=1.6×10 C（库仑），质地为9.11×10 kg（0.51MeV/c ），能量为5.11×10 eV，通俗被示意为e⁻。电子的反粒子是正电子，它带有与电子相通的质地，能量，自旋和等量的正电荷（正电子的电荷为+1，负电子的电荷为-1）。

　　当电子离开原子核桎梏正在其它原子中自正在转移时，其形成的净活动地步称为电流。

　　电子是正在1897年由剑桥大学卡文迪许实践室的约瑟夫·约翰·汤姆森正在钻研阴极射线时挖掘的。约瑟夫·约翰·汤姆森提出了葡萄干模子（枣糕模子）。

　　1897年，英国剑桥大学卡文迪许实践室的约瑟夫·约翰·汤姆森重做了赫兹的实践。应用真空度更高的真空管和更强的电场，他查看出负极射线的偏转，并估量出负级射线粒子（电子）的质地-电荷比例，是以取得了1906年的诺贝尔物理学奖。汤姆逊采用1891年乔治·斯托尼所起的名字——电子来称谓这种粒子。至此，电子举感人类挖掘的第一个亚原子粒子和翻开原子天下的大门被汤姆逊挖掘了。

　　电子并非根本粒子，100多年前，当美国物理学家Robert Millikan初次通过实践测出电子所带的电荷为1.602×10 C后，这一电荷值便被平常看举动电荷根本单位。然而假如遵从经典表面，将电子看作“集体”或者“根本”粒子，将使咱们对电子正在某些物理情境下的作为感觉十分怀疑，比方当电子被置入强磁场后显露的非整量子霍尔效应。

　　英国剑桥大学钻研职员和伯明翰大学的同业协作告终了一项钻研。公报称，电子通俗被以为不成分。剑桥大学钻研职员将极细的“量子金属丝”置于一块金属平板上方，驾御其间隔断为约30个原子宽度，并将它们置于近乎绝对零度的超低温境遇下，然后更改表加磁场，挖掘金属板上的电子正在通过量子隧穿效应跳跃到金属丝上时破裂成了自旋子和穴子。

　　电子块头幼重量轻（比μ介子还轻205倍)，被反正在亚原子粒子中的轻子类。轻子是物质被划分的举动根本粒子的一类。电子带有二分之一自旋，知足费米子的条款（遵从费米-狄拉克统计）。电子所带电荷约为-1.6×10 库仑，质地为9.10956×10 kg（0.51MeV/c ）。通俗被示意为e⁻。与电子电性相反的粒子被称为正电子，它带有与电子相通的质地，自旋和等量的正电荷。电子正在原子内做绕核运动，能量越大距核运动的轨迹越远，有电子运动的空间叫电子层，第一层最多可有2个电子。第二层最多可能有8个，第n层最多可容纳2n 个电子，最表层最多容纳8个电子。终末一层的电子数目决心物质的化学本质是否绚丽，1、2、3电子为金属元素，4、5、6、7为非金属元素，8为罕见气体元素。

　　物质的电子可能落空也可能取得，物质拥有得电子的本质叫做氧化性，该物质为氧化剂；物质拥有失电子的本质叫做还原性，该物质为还原剂。物质氧化性或还原性的强弱由得失电子难易决心，与得失电子多少无合。

　　阳离子。若物体带有的电子多于或少于原子核的电量，导致正负电量不均衡时，称该物体带静电。当正负电量均衡时，称物体的电性为电中性。静电正在平常存在中有良多用处，比方，静电油漆编造可以将瓷漆（英语：enamel paint）或聚氨酯漆，平均地喷洒于物品皮相。电子与质子之间的吸引性库仑力，使得电子被桎梏于原子，称此电子为桎梏电子

　　自正在电子。很多自正在电子一同转移所形成的净活动地步称为电流。正在很多物理地步里，像电传导、磁性或热传导，电子都饰演了要要紧的脚色。转移的电子会形成磁场，也会被表磁场偏转。呈加快率运动的电子会发射电磁辐射。电荷的最终领导者是构成原子的眇幼电子。正在运动的原子中，每个绕原子核运动的电子都带有一个单元的负电荷，而原子核内中的质子带有一个单元的正电荷。寻常情状下，正在物质中电子和质子的数量是相称的，它们领导的电荷相均衡，物质呈中性。物质正在经由摩擦后，要么会落空电子，留下更多的正电荷（质子比电子多）。要么扩充电子，取得更多的负电荷（电子比质子多）。这个进程称为摩擦生电。

　　是电子正在原子核表空间概率密度分散的现象描摹，电子正在原子核表空间的某区域内显露，似乎带负电荷的云覆盖正在原子核的界限，人们现象地称它为“电子云”。它是1926年奥地利学者薛定谔正在德布罗伊合联式的底子上，对电子的运动做了妥当的数学解决，提出了二阶偏微分的的知名的薛定谔方程式。这个方程式的解，假如用三维坐标以图形示意的话，便是电子云。

　　卢瑟福按照他的实践结果，于1911年，策画出卢瑟福模子。正在这模子里，原子的绝大片面质地都聚合正在幼幼的原子核中，原子的绝大片面都是真空。而电子则像行星缠绕太阳运行相同缠绕着原子核运行。这一模子对后代形成了雄伟影响，直到现正在，很多高科技结构和单元依旧应用电子缠绕着原子核的原子图像来代表己方。

　　正在经典力学的框架之下，行星轨道模子有一个要紧的题目不行注脚：呈加快率运动的电子会形成电磁波，而形成电磁波就要花费能量；最终，耗尽能量的电子将会一头撞上原子核（就像能量耗尽的人造卫星最终会进入地球大气层）。于1913年，尼尔斯·玻尔提出了玻尔模子。正在这模子中，电子运动于原子核表某一特定的轨域。隔断原子核越远的轨域能量越高。电子跃迁到隔断原子核更近的轨域时，会以光子的式子开释出能量。相反的，从低能级轨域到高能级轨域则会罗致能量。藉著这些量子化轨域，玻尔无误地估量出氢原子光谱。可是，应用玻尔模子，并不成以注脚谱线的相对强度，也无法估量出更繁杂原子的光谱。这些困难，尚待厥后量子力学的注脚。

　　1916年，美国物理化学家吉尔伯特·道易士凯旋地注脚了原子与原子之间的彼此用意。他创议两个原子之间一对共用的电子酿成了共价键。于1923年，沃尔特·海特勒Walter Heitler和弗里茨·伦敦Fritz London操纵量子力学的表面，完全地注脚显现电子对形成和化学键酿成的来历。于1919年，欧文·朗缪尔将道易士的立方原子模子cubical atom。加以阐发，创议一齐电子都分散于一层层专心的（逼近专心的）、等厚度的球形壳。他又将这些球形壳分为几个片面，每一个片面都含有一对电子。应用这模子，他可以注脚周期表内每一个元素的周期性化学本质。

　　于1924年，奥地利物理学家沃尔夫冈·泡应用一组参数来注脚原子的壳层机合。这一组的四个参数，决心了电子的量子态。每一个量子态只可容许一个电子拥有。（这禁止多于一个电子拥有同样的量子态的规矩，称为泡利不相容道理）。这一组参数的前三个参数分裂为主量子数、角量子数和磁量子数。第四个参数可能有两个差异的数值。于1925年，荷兰物理学家撒姆耳·高斯密特Samuel Abraham Goudsmit和乔治·乌伦贝克George Uhlenbeck提出了第四个参数所代表的物理机造。他们以为电子，除了运动轨域的角动量以表，可以会具有内正在的角动量，称为自旋，可能用来注脚先前正在实践里，用高离别率光谱仪观测到的怪异的谱线破裂。这地步称为精致机合破裂。

　　电子的质地显露正在亚原子规模的很多根根基则里，可是因为粒子的质地极幼，直接衡量特别贫穷。一个物理学家幼组征服了这些寻事，得出了迄今为止最精准的电子质地衡量结果。

　　将一个电子桎梏正在中空的碳原子核中，并将该合成原子放入了名为彭宁离子阱的平均电磁场中。正在彭宁离子阱中，该原子起初显露安祥频率的振荡。该钻研幼组应用微波射击这个被缉捕的原子，导致电子自旋上下翻转。通过将原子挽救运动的频率与自旋翻转的微波的频率举行比较，钻研职员应用量子电动力学方程取得了电子的质地。

　　同时，反电子和正电子对也正在大范围地彼此湮灭对方，而且发射高能量光子。正在这短暂的宇宙演化阶段，电子，正电子和光子起劲地保卫着微妙的均衡。可是，由于宇宙正正在迅速地膨胀中，温度延续转凉，正在10秒钟时分，温度已降到30亿K，低于电子-正电子创生进程的温度底限100亿K。是以，光子不再拥有足够的能量来创生电子和正电子对，大范围的电子-正电子创生事务不再爆发。然则，反电子和正电子依然无间不段地彼此湮灭对方，发射高能量光子。因为某些尚未确定的成分，正在轻子创生进程（英语：leptogenesis(physics)）中，创生的正电子多于反电子。不然，假若电子数目与正电子数目相称，就没有电子了！约莫每10亿个电子中，会有一个正电子体验了湮灭进程而存留下来。不单如许，因为一种称为重子错误称性的情况，质子的数量也多过反质子。很巧地，正电子存留的数量跟正质子多过反质子的数量正好相称。是以，宇宙净电荷量为零，呈电中性。

　　电子的操纵规模良多，像电子束焊接、阴极射线管电子、电子显微镜、放射线调节、激光和粒子加快器等等。正在实践室里，紧密的尖端仪器，像四极离子阱（英语：quadrupole ion trap），可能长年华桎梏电子，以供查看和衡量。大型托卡马克步骤，像国际热核聚变实践响应堆，借着桎梏电子和离子等离子体，来达成受控核聚变。无线电千里镜可能用来探测表太空的电子等离子体。

　　正在一次美国国度航空航天局的风洞试验中，电子束射向航天飞机的迷你模子，模仿返回大气层时，航天飞机周遭的游离气体。

　　电子束科技，操纵于焊接，称为电子束焊接。这焊接身手可以将高达107W·cm 能量密度的热能，聚焦于直径为0.3～1.3mm的眇幼区域。应用这身手，技工可能焊接更深奥的物件，控造大片面热能于渺幼的区域，而不会更改相近物质的材质。为了避免物质被氧化的可以性，电子束焊接务必正在真空内举行。不适合应用平时步骤焊接的传导性物质，可能探究应用电子束焊接。正在核子工程和航天工程里，有些高价格焊接工件不行忍耐任何缺陷。这时分，工程师时常会拔取应用电子束焊接来告终职分。

　　身手应用电子束来映照物质。如许，可能更改物质的物理本质或灭除医疗物品和食物所含有的微生物。做为放射线疗法的一种，直线型加快器。造备的电子束，被用来映照浅表性肿瘤。因为正在被罗致之前，电子束只会穿透有限的深度（能量为5～20MeV的电子束通俗可能穿透5cm的生物体），电子束疗法可能用来医疗像基实情胞癌一类的皮肤病。电子束疗法也可能辅帮调节，已被X-射线映照过的区域。

　　粒子加快器应用电场来扩充电子或正子的能量，使这些粒子具有高能量。当这些粒子通过磁场时，它们会放射同步辐射。因为辐射的强度与自旋相合，于是酿成了电子束的偏振。这进程称为索克洛夫-特诺夫效应。良多实践都必要应用偏振的电子束为粒子源。同步辐射也可能用来下降电子束温度，省略粒子的动量缺点。一当粒子到达恳求的能量，使电子束和正子束爆发相互碰撞与湮灭，这会惹起高能量辐射发射。探测这些能量的分散，物理学家可能钻研电子与正子碰撞与湮灭的物理作为。

　　低能电子衍射身手（LEED）映照准直电子束于晶体物质，然后按照观测到的衍射图案，来猜度物质机合。这身手所应用的电子能量通俗正在20～200eV之间。反射高能电子衍射（RHEED)）身手以低角度映照准直电子束于晶体物质，然后采集反射图案，从而猜度晶体皮相的材料。这身手所应用的电子的能量正在8～20keV之间，入射角度为1～4°。

　　电子显微镜将聚焦的电子束入射于样本。因为电子束与样本的彼此用意，电子的本质会有所更改，像转移倾向、相对相位和能量。仔细地认识这些数据，即可取得离别率为原子尺寸的样本影像。应用蓝色光，平时的光学显微镜的离别率，因受到衍射控造，约莫为200nm；彼此比拟，电子显微镜的离别率，则是受到电子的德布罗意波长控造，对待能量为100keV的电子，离别率约莫为0.0037nm。像差更正穿透式电子显微镜。可以将离别率降到低于0.05nm，足够显现地观测部分原子。这材干使得电子显微镜成为，正在实践室里，高离别率成像不成短缺的仪器。可是，电子显微镜的价值腾贵，爱护不易；并且因为操作时，样品境遇必要保卫真空，科学家无法观测活生物。

　　电子显微镜紧要分为两品种式：穿透式和扫描式。穿透式电子显微镜的操作道理犹如高架式投影机，将电子束瞄准于样品切片发射，穿透过的电子再用透镜投影于底片或电荷耦合元件。扫描电子显微镜用聚焦的电子束扫描过样品，就似乎正在显示机内的光栅扫描。这两种电子显微镜的放大率可从100倍到1 000 000倍以至更高。操纵量子隧穿效应，扫描地道显微镜将电子从敏锐的金属针尖隧穿至样品皮相。为了要保卫安祥的电流，针尖会跟着样品皮相的上下而转移，如许即可取得离别率为原子尺寸的样本皮相影像。

　　自正在电子雷射将相对论性电子束通过一对波荡器。每一个波荡器是由一排瓜代倾向的磁场的磁偶极矩构成。因为这些磁场的用意，电子会发射同步辐射；而这辐射会同调地与电子彼此用意。当频率成亲共振频率时，会惹起辐射场的剧烈放大。自正在电子雷射可以发射同调的高辐射率的电磁辐射，并且频域相当广宽，从微波到软X-射线。不久的另日，这仪器可能操纵于造功课、通信业和各式医疗用处，像软结构手术。电子[根本粒子之一]