Mens andre forskere havde ydet betydelige bidrag til måling af ladning-til-masse-forholdet mellem elektronet, var Millikans eksperiment den første til direkte at bestemme størrelsen af ladningen for et enkelt elektron .
Her er et resumé af hans eksperiment:
* opsætning: Millikan brugte en enhed, hvor små oliedråber blev suspenderet mellem to ladede plader.
* Observation: Ved at justere spændingen på tværs af pladerne kunne han afbalancere tyngdekraften på oliefaldet med den elektriske kraft. Dette gjorde det muligt for ham at måle den elektriske ladning på hver dråbe.
* Analyse: Millikan observerede, at anklagerne på dråberne altid var multipla af en grundlæggende gebyrenhed. Dette førte til, at han konkluderede, at denne grundlæggende ladningsenhed var anklagen for et enkelt elektron.
Millikans eksperiment var banebrydende, fordi det gav den første nøjagtige og direkte måling af elektronens ladning, som er en grundlæggende konstant i fysik. Hans arbejde størknet eksistensen af elektroner og gav et afgørende skridt i forståelsen af stoffet og elektricitet.