Une particule subatomique dotée d'une charge négative s'appelle un électron. Il peut être soit libre (non attaché à un atome), soit lié au noyau d'un atome. Les niveaux d'énergie des électrons présents dans les atomes sont représentés par des corps sphériques de différents rayons. Les niveaux d'énergie plus élevés sont associés à des corps sphériques plus grands. Dans les conducteurs électriques, le flux de courant résulte du mouvement des électrons d'un atome à l'autre individuellement, et des pôles électriques négatifs aux pôles positifs en général. Le courant peut également être provoqué par le mouvement des électrons dans les matériaux semi-conducteurs. Dans certains cas, cependant, c'est au mouvement des électrons d'un atome à l'autre que ressemble le courant. Un trou est un atome semi-conducteur déficient en électrons. Les atomes déficients en électrons d'un semi-conducteur sont appelés trous. Ils "se déplacent des pôles électriques positifs vers les pôles négatifs".
La charge d'un électron unique est appelée charge électrique unitaire. L'électron est doté d'une polarité négative. La charge d'un électron est la même que celle d'un trou ou d'un proton, mais elle est dotée d'une polarité négative. La quantité de charge électrique n'est généralement pas mesurée en fonction de la charge d'un seul électron, car il s'agit d'une charge extrêmement faible. Le coulomb (symbolisé par C) est l'unité de la quantité de charge électrique. Il représente environ 6,24 x 1018 d'électrons. La charge de l'électron est représentée par le symbole e. Elle est d'environ 1,60x10-19 C. Au repos, la masse d'un électron, qui est symbolisée par me, est de 9,11x1031 kilogramme (kg). Les électrons qui se déplacent à une fraction appréciable de la vitesse de la lumière, par exemple dans un accélérateur de particules, ont une masse plus importante en raison des effets relativistes.