Le modèle du pudding aux prunes de Thomson, proposé en 1904, suggérait que les atomes sont constitués d'une charge positive uniforme dans tout l'atome avec des électrons intégrés à l'intérieur comme des « prunes dans du pudding aux prunes ». Cependant, le modèle de Thomson n'expliquait pas comment la charge positive était disposée à l'intérieur de l'atome.

En 1911, Ernest Rutherford a réalisé l’expérience de la feuille d’or. Dans cette expérience, un faisceau de particules alpha (noyaux d’hélium chargés positivement) a été tiré sur une fine feuille d’or. La plupart des particules alpha traversent la feuille sans aucune déviation. Cependant, un petit nombre de particules alpha ont été déviées selon de grands angles ou ont même rebondi.

L'expérience de Rutherford a montré que la charge positive de l'atome doit être concentrée dans un noyau petit et dense. Cela a conduit au développement du modèle atomique de Rutherford, qui consiste en un petit noyau chargé positivement entouré d’électrons chargés négativement sur des orbites circulaires fixes.