Neste modelo, os átomos eram conhecidos por consistirem em elétrons carregados negativamente. Embora Thomson os chamasse de “corpúsculos”, eles eram mais comumente chamados de “elétrons”, que G. J. Stoney propôs como a “quantidade unitária fundamental de eletricidade” em 1891. Na época, os átomos eram conhecidos por não terem carga elétrica líquida. Para explicar isso, Thomson sabia que os átomos também devem ter uma fonte de carga positiva para equilibrar a carga negativa dos elétrons. Ele considerou três modelos plausíveis que seriam consistentes com as propriedades dos átomos então conhecidos:
- Cada elétron carregado negativamente foi emparelhado com uma partícula carregada positivamente que o seguiu em todo o átomo.
- Elétrons carregados negativamente orbitavam uma região central de carga positiva com a mesma magnitude que a carga total de todos os elétrons.
- Os elétrons negativos ocupavam uma região do espaço que era uniformemente carregada positivamente (freqüentemente considerada como uma espécie de “sopa” ou “nuvem” de carga positiva).
Thomson escolheu a terceira possibilidade como a estrutura de átomos mais provável. Thomson publicou sua proposta de modelo na edição de março de 1904 da Philosophical Magazine, a principal revista científica britânica da época. Na visão de Thomson:
… os átomos dos elementos consistem em uma série de corpúsculos eletrificados negativamente encerrados em uma esfera de eletrificação positiva uniforme, …
Com este modelo, Thomson abandonou sua hipótese do “átomo nebular” de 1890 baseada na teoria atômica do vórtice em que os átomos eram compostos de vórtices imateriais e sugeriu que havia semelhanças entre o arranjo de vórtices e a regularidade periódica encontrada entre os elementos químicos.:44-45 Sendo um cientista astuto e prático, Thomson baseou seu modelo atômico em evidências experimentais conhecidas da época. Sua proposta de uma carga de volume positiva reflete a natureza de sua abordagem científica para a descoberta que era propor ideias para guiar experimentos futuros.
Neste modelo, as órbitas dos elétrons eram estáveis porque quando um elétron se afastava do centro do esfera, foi submetido a um maior i positivo líquido força interna, porque havia mais carga positiva dentro de sua órbita (ver a lei de Gauss). Os elétrons estavam livres para girar em anéis que foram posteriormente estabilizados por interações entre os elétrons, e as medições espectroscópicas foram feitas para explicar as diferenças de energia associadas a diferentes anéis de elétrons. Thomson tentou, sem sucesso, remodelar seu modelo para dar conta de algumas das principais linhas espectrais experimentalmente conhecidas por vários elementos.
O modelo do pudim de ameixa guiou de forma útil seu aluno, Ernest Rutherford, a planejar experimentos para explorar mais a composição de átomos. Além disso, o modelo de Thomson (junto com um modelo de anel saturniano semelhante para elétrons atômicos apresentado em 1904 por Nagaoka após o modelo de James Clerk Maxwell dos anéis de Saturno) foram predecessores úteis do modelo mais correto de Bohr, como o sistema solar do átomo.
O apelido coloquial de “pudim de ameixa” foi logo atribuído ao modelo de Thomson, já que a distribuição de elétrons em sua região do espaço carregada positivamente lembrava muitos cientistas de passas, então chamadas de “ameixas”, na sobremesa inglesa comum, o pudim de ameixa.
Em 1909, Hans Geiger e Ernest Marsden conduziram experimentos com finas folhas de ouro. Seu professor, Ernest Rutherford, esperava encontrar resultados consistentes com o modelo atômico de Thomson. Só em 1911 Rutherford interpretou corretamente os resultados do experimento, que implicava a presença de um núcleo muito pequeno de carga positiva no centro dos átomos de ouro. . Isso levou ao desenvolvimento do modelo de Rutherford do átomo. Imediatamente após Rutherford publicar seus resultados, Antonius Van den Broek fez a proposta intuitiva de que o número atômico de um átomo é o número total de unidades de carga presentes em seu núcleo. Os experimentos de Henry Moseley de 1913 (ver a lei de Moseley) forneceram as evidências necessárias para apoiar a proposta de Van den Broek. A carga nuclear efetiva foi considerada consistente com o número atômico (Moseley encontrou apenas uma unidade de diferença de carga). Este trabalho culminou no modelo Bohr semelhante ao sistema solar (mas limitado por quantum) do átomo no mesmo ano, no qual um núcleo contendo um número atômico de cargas positivas é cercado por um número igual de elétrons em camadas orbitais. O modelo de Thomson guiou os experimentos de Rutherford, o modelo de Bohr guiou a pesquisa de Moseley.