I denne modellen var atomer kjent for å bestå av negativt ladede elektroner. Selv om Thomson kalte dem «kropp», ble de oftere kalt «elektroner» som G. J. Stoney foreslo som «grunnleggende enhetsmengde elektrisitet» i 1891. På den tiden var det kjent atomer ikke hadde noen nettolading. For å gjøre rede for dette, visste Thomson atomer også måtte ha en kilde til positiv ladning for å balansere den negative ladningen til elektronene. Han vurderte tre plausible modeller som ville være i samsvar med egenskapene til atomer som da var kjent:
- Hver negativt ladede elektron ble parret med en positivt ladet partikkel som fulgte den overalt i atomet.
- Negativt ladede elektroner kretset rundt en sentral region med positiv ladning med samme størrelse som den totale ladningen til alle elektronene.
- De negative elektronene okkuperte et område av rommet som var jevnt positivt ladet (ofte betraktet som en slags «suppe» eller «sky» med positiv ladning).
Thomson valgte den tredje muligheten som den mest sannsynlige strukturen til atomer. Thomson publiserte sin foreslåtte modell i mars 1904-utgaven av Philosophical Magazine, det ledende britiske vitenskapelige tidsskriftet. I Thomsons syn:
… elementene består av et antall negativt elektrifiserte kropper innelukket i en sfære med ensartet positiv elektrifisering, …
Med denne modellen forlot Thomson hypotesen «nebular atom» fra 1890 basert på vortexatomteorien der atomer var sammensatt av immaterielle hvirvler og antydet at det var likheter mellom ordningen med virvler og periodisk regelmessighet blant de kjemiske elementene .:44–45 Thomson var en kløktig og praktisk vitenskapsmann, og baserte sin atommodell på kjent eksperimentell bevis for dagen. gjenspeiler naturen til hans vitenskapelige tilnærming til oppdagelsen, som var å foreslå ideer for å lede fremtidige eksperimenter.
I denne modellen var elektronenes baner stabile fordi når et elektron beveget seg vekk fra sentrum av de positivt ladede sfære ble den utsatt for et større nettopositiv i nward force, fordi det var mer positiv ladning inne i bane (se Gauss lov). Elektronene var fri til å rotere i ringer som ble ytterligere stabilisert av interaksjoner mellom elektronene, og spektroskopiske målinger var ment å gjøre rede for energiforskjeller assosiert med forskjellige elektronringer. Thomson forsøkte å lykkes med å omforme modellen sin for å redegjøre for noen av de viktigste spektrallinjene som eksperimentelt var kjent for flere elementer. atomer. Thomsons modell (sammen med en lignende saturnisk ringmodell for atomelektroner som ble fremsatt i 1904 av Nagaoka etter James Clerk Maxwells modell av Saturn’s ringer) var nyttige forgjengere for den mer korrekte solsystemlignende Bohr-modellen. av atomet.
Det kjente kallenavnet «plommepudding» ble snart tilskrevet Thomsons modell, da fordelingen av elektroner i sin positivt ladede region av rommet minnet mange forskere om rosiner, da kalt «plommer». i den vanlige engelske desserten, plumpudding.
I 1909 gjennomførte Hans Geiger og Ernest Marsden eksperimenter med tynne ark gull. Professoren deres, Ernest Rutherford, forventet å finne resultater i tråd med Thomsons atommodell. Først i 1911 tolket Rutherford korrekt eksperimentets resultater som antydet tilstedeværelsen av en veldig liten kjerne med positiv ladning i sentrum av gullatomer. . Dette førte til utviklingen av Rutherford-modellen av atomet. Rett etter at Rutherford publiserte resultatene, fremmet Antonius Van den Broek det intuitive forslaget om at atomnummeret til et atom er det totale antallet ladningsenheter som er tilstede i kjernen. Henry Moseleys 1913-eksperimenter (se Moseleys lov) ga de nødvendige bevisene for å støtte Van den Broeks forslag. Den effektive kjernefysiske ladningen ble funnet å være i samsvar med atomnummeret (Moseley fant bare en enhet av ladningsforskjell). Dette arbeidet kulminerte i det solsystemlignende (men kvantebegrensede) Bohr-modellen av atomet samme år, der en kjerne som inneholder et atomnummer av positive ladninger, er omgitt av et like antall elektroner i orbitalskall. Thomsons modell styrte Rutherfords eksperimenter, Bohrs modell styrte Moseleys forskning.