El experimento era realmente simple: una fuente radioactiva disparaba un chorro de partículas alfa hacia una lámina de oro muy delgada (las partículas alfa tienen una masa muy pequeña comparada con la de los átomo de oro.) Rodeando la hoja de oro había una pantalla cubierta con sulfuro de zinc, de modo que las partículas alfa, al chocar contra la pantalla, dejaban manchas microscópicas en el sulfuro de zinc.