แบบจำลองอะตอมเป็นความพยายามของมนุษย์ในการแสดงถึงโครงสร้างภายในของอะตอม โดยแสดงส่วนประกอบย่อยและการเรียงตัวของส่วนประกอบย่อยนั้น แบบจำลองอะตอมที่อาจถือว่าเป็นแบบแรกคือ แบบจำลองอะตอมของ Dalton ที่กล่าวว่าอะตอมเป็นทรงกลมแต่ภายในว่างเปล่า
แบบจำลองอะตอมของ Thomson
จากการทดลองหลอดรังสีแคโทดทำให้ Thomson ค้นพบว่ารังสีแคโทดนั้นเป็นอิเล็กตรอนที่มีประจุลบซึ่งหลุดออกมาจากอะตอมของแผ่นโลหะ แสดงว่าอะตอมจะต้องมีอิเล็กตรอนเป็นส่วนประกอบ…แบบจำลองอะตอมของ Thomson ที่เสนอเมื่อ ค.ศ. 1904 จึงกล่าวว่า อะตอมมีลักษณะเป็นทรงกลมที่ภายในประกอบด้วยประจุบวก,ลบ กระจายอย่างสม่ำเสมอลักษณะคล้ายลูกแตงโม
เมื่อช่วงปี ค.ศ.1911 Ernest Rutherford นักฟิสิกส์ชาวนิวซีแลนด์ได้ทดลองยิงอนุภาคแอลฟา () ซึ่งมีประจุบวก
เข้าไปที่เป้าซึ่งเป็นแผ่นทองคำเปลว
จากการทดลองพบว่า ทิศทางของอนุภาค จะมีลักษณะแตกต่างกัน 3 แบบ
แบบที่ 1 ซึ่งเป็นส่วนมากที่สุด จะเคลื่อนที่ผ่านแผ่นทองคำไปโดยไม่เบี่ยงเบน
แบบที่ 2 ที่เป็นส่วนน้อย จะมีการเบี่ยงเบนไปจากแนวเดิม
แบบที่ 3 ที่เป็นส่วนที่น้อยมาก จะมีลักษณะสะท้อนกลับ
แบบจำลองอะตอมของ Rutherford จึงกล่าวว่า อะตอมส่วนใหญ่เป็นที่ว่างซึ่งมีแกนกลางเป็นประจุบวกเรียกว่านิวเคลียส และมีอิเล็กตรอนที่มีประจุลบโคจรรอบ ๆ
