盧瑟福1871年8月30日生于新西蘭的納爾遜，畢業(yè)于新西蘭大學和劍橋大學。1898年到加拿大任馬克歧爾大學物理學教授，達9年之久，這期間他在放射性方面的研究，貢獻極多。1907年，任曼徹斯特大學物理學教授。1908年因對放射化學的研究榮獲諾貝爾化學獎。1919年任劍橋大學教授，并任卡文迪許實驗室主任。1931年英王授予他勛爵的桂冠。1937年10月19日逝世。
在19世紀末，物理學上爆出了震驚科學界的“三大發(fā)現”：1895年，德國物理學家倫琴發(fā)現了X射線，同一年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現了天然放射性； 1897年，英國物理學家湯姆遜1859一1940）發(fā)現了電子。這些偉大發(fā)現激勵了盧瑟福，使他決心對原子結構進行深入研究。
1899年，盧瑟福用強磁場作用于鐳發(fā)出的射線，他發(fā)現，射線可以被分成三個組成部分。他把偏轉幅度小的帶正電的部分叫a 射線，把偏轉幅度大的帶負電的部分叫b 射線，第三部分在磁場中不偏轉，且穿透力很強，他稱之為r射線。
1903年，盧瑟福證實a 射線是與元素氦質量相同的正離子流（氦核），b 射線則是帶負電的電子流。盧瑟福把a 射線也稱為a 粒子，他進一步用實驗證明，a 射線打擊到涂有硫化鋅的熒光屏上，就會發(fā)出閃光。因此，他利用這一現象制成了可以觀測澈粒于的閃爍鏡。
盧瑟福進一步對口射線的穿透力進行研究，他發(fā)現，大部分a粒子都可以穿透薄的金屬箔，這些粒子在金屬箔中“如入無人之境”，可以大搖大擺地通過。這一現象說明，固體中原子間并不是密不可人的，排列并不緊密，內部有許多空隙，所以a粒子可以穿過金屬箔而不改變方向。
實驗發(fā)現，也有少數a粒子穿過金屬箔時，好象被什么東西擠了一下，因而行動軌跡發(fā)生了一定角度的偏轉。還有個別的以粒子，好象正面打在堅硬的東西上，完全反彈回來。根據以上a粒子穿過金屬箔的實驗現象（這個實驗被稱為a粒子散射實驗），盧瑟福設想，原子內部一定有一個帶正電的堅硬的核，a粒子碰到核上就會被反彈回來，碰偏了就會改變方向，發(fā)生一定角度的偏轉，而原子的核占據的空間很小，所以大部分a粒子還是能穿過去。他根據這一假定計算出，原子核半徑約為3×10-12厘米，而原子的半徑為1.6×l0-8厘米。
1911年，盧瑟福受“大宇宙與小宇宙相似”的啟發(fā)，把太陽系和原子結構進行類比，提出了一個原子模型。他認為，原子象一個小太陽系，每個原子都有一個極小的核，核的直徑在10-12厘米左右，這個核幾乎集中了原子的全部質量，并帶有之單位個正電荷，原子核外有之個電子繞核旋轉，所以一般情況下，原子顯中性。
盧瑟福發(fā)現了原子核以后，進一步用各種金屬做“粒子散射實驗，發(fā)現不同的金屬對”粒子的散射能力不同，散射能力越強，證明核帶的正電荷越多，因而斥力也就越大。 1913年，盧瑟福的學生和助手莫斯萊，在盧瑟福指導下，證明各種不同元素原子核所帶的電荷數，正好等于它們的原子序數。盧瑟福的原子模型，成功地解釋了許多物理化學現象，但后來的研究發(fā)現，它有很大的局限性。他的學生、丹麥物理學家尼爾森·玻爾，綜合了普郎克的量子論、愛因斯但的光子論，在盧瑟福原子模型的基礎上，提出了原子的玻爾模型，這個模型比盧瑟福模型有很大改進，但它是經典力學與量子論相結合的產物，故隨著科學的發(fā)展，出現了很多不符合實際的情況，所以后來被量子力學模型所取代。