Модель атома Томпсона оказалась несостоятельной по нескольким причинам:

• Не смогла объяснить дискретный характер спектров атомов. 2 Для ряда химических элементов были найдены формулы, которые описали их спектры, но они входили в противоречие с моделью Томпсона. 2
• Не объяснила устойчивость атома. 2
• Не могла объяснить испускание атомами рентгеновского и гамма-излучений. 2
• Не пояснила, что определяет размеры атома. 2
• Вступила в противоречие с экспериментами по изучению распределения положительного заряда в атоме. 2

Модель Томпсона была опровергнута в эксперименте по рассеянию альфа-частиц на золотой фольге в 1909 году, который был проанализирован Эрнестом Резерфордом в 1911 году. 34