В 1895 году Перрен установил, что катодные лучи — поток неизвестных отрицательно заряженных частиц. Дж. Дж. Томсон подтвердил эксперименты Перрена и в 1897 году определил их заряд и массу.
Эти частицы были названы электронами. В 1897 году Перрен защищает докторскую диссертацию и начинает читать новый курс физической химии в Парижском университете (Сорбонне), а в 1910 году возглавляет там до 1940 года кафедру физической химии.
В 1901 году Перрен предположил, что атом представляет собой миниатюрный аналог Солнечной системы, но он не смог доказать это.
Только десять лет спустя Эрнст Резерфорд предложил и экспериментально подтвердил свою аналогичную модель. В начале прошлого века вызывало сомнение и существование молекул.