La teoria atomica di Rutherford era che un atomo aveva un nucleo centrale positivo con elettroni negativi in orbita attorno a esso. Ha sviluppato questa teoria con il suo esperimento con lamina d'oro.
L'esperimento di lamina d'oro di Ernest Rutherford prevedeva un emettitore di particelle, uno schermo a rilevazione circolare con una fessura e una striscia di lamina d'oro al centro. Lo schermo rivelatore aveva del solfuro di zinco per consentire a Rutherford di rilevare la presenza di particelle dopo che passavano attraverso la lamina d'oro filtrante. Attraverso questo esperimento, Rutherford determinò che la grande maggioranza delle particelle che sparava contro la lamina d'oro passava attraverso di essa. Solo circa uno su 8000 è stato deviato nello schermo di rilevamento circostante. Di conseguenza, Rutherford ha creato una teoria che affermava che la maggior parte di un atomo era uno spazio vuoto. Questo aveva più senso, dal momento che spiegava perché così poche particelle stavano colpendo la lamina d'oro. L'angolo di deflessione dalle particelle ha anche mostrato che c'era probabilmente un nucleo fortemente caricato positivamente nel mezzo dell'atomo con particelle caricate negativamente attorno ad esso. Rutherford collegò questa mozione all'orbita dei pianeti attorno al sole. Il modello atomico di Bohr in seguito sostituì il modello di Rutherford.