Listrik
Pada abad ke-6 SM, filosofis Yunani [[Thales]] melakukan percobaan dengan batang amber dan percobaan ini adalah percobaan pertama untuk menghasilkan energi listrik. Dengan metode ini, saat ini disebut [[efek triboelektrik]], dapat mengangkat benda ringan dan menghasilkan percikan, namun sangat tidak efisien. Namun tidak ada perkembangan berarti hingga abad ke-18 ketika ditemukannya tumpukan volta. Tumpukan volta dan penerus modernnya yaitu [[baterai (listrik)|baterai listrik]] menyimpan energi kimia dan bisa menghasilkan listrik. Baterai mudah digunakan dan merupakan sumber tenaga paling umum yang ideal untuk banyak aplikasi, namun penyimpanan energinya terbatas, dan ketika sudah habis maka harus dibuang atau diisi ulang. Untuk kebutuhan energi listrik yang besar maka listrik harus dihasilkan kontinu melalui jalur transmisi konduktif.
Elektron
Fisikawan Jerman Johann Wilhelm Hittorf melakukan kajian mengenai konduktivitas listrik dalam gas. Pada tahun 1869, ia menemukan sebuah pancaran yang dipancarkan dari katode yang ukurannya meningkat seiring dengan menurunnya tekanan gas. Pada tahun 1876, fisikawan Jerman Eugen Goldstein menunjukkan bahwa sinar pancaran ini menghasilkan bayangnya, dan ia menamakannya sinar katode. Semasa tahun 1870-an, kimiawan dan fisikawan Inggris William Crookes mengembangkan tabung katode pertama yang vakum. Ia kemudian menunjukkan sinar berpendar yang tampak di dalam tabung tersebut membawa energi dan bergerak dari katode ke anode. Lebih jauh lagi, menggunakan medan magnetik, ia dapat membelokkan sinar tersebut dan mendemonstrasikan bahwa berkas ini berperilaku seolah-olah ia bermuatan negatif. Pada tahun 1879, ia mengajukan bahwa sifat-sifat ini dapat dijelaskan menggunakan apa yang ia istilahkan sebagai 'materi radian' ("radiant matter"). Ia mengajukan ini adalah keadaan materi keempat, yang terdiri dari molekul-molekul bermuatan negatif yang diproyeksikan dengan kecepatan tinggi dari katode.