Crookes prese il tubo in vetro di Faraday, e vi inserì due piastrine metalliche, collegate ad una pila di Volta. Una piatrina era legata al polo negativo, il catodo, l’altra a quello positivo, l’anodo. Egli osservò che i raggi procedono in maniera retta dal polo negativo a quello positivo, e quelli che non vengono interrotti dalla sagoma metallica al centro, vengono proiettati sullo schermo fluorescente sullo sfondo. Questi raggi catodici avevano dunque evidente carica negativa.
Allora decise di mettervi anche un mulino a pale: i raggi catodici lo facevano girare, di conseguenza i raggi dovevano avere una massa. Applicò infine un campo magnetico tramite un magnete, e i raggi venivano deviati.