在实验中，α粒子被高速射向一层极薄的金箔。大部分α粒子顺利穿透金箔，但有一小部分却发生了偏转，甚至有极少数粒子被反弹回来。这一现象让研究者们感到十分惊讶。
基于这些观察结果，卢瑟福提出了原子结构的新模型，即著名的“卢瑟福模型”。他认为原子并非像汤姆逊提出的“葡萄干布丁”模型那样均匀分布，而是由一个非常小但密度极大的核心——原子核组成，而电子则围绕这个原子核以轨道形式运动。那些能够穿透金箔的α粒子是因为它们没有接近原子核，而发生偏转或反弹的粒子则是由于它们靠近或者直接撞击到了原子核。
这一发现彻底改变了人类对物质基本构成单位的理解，为后来量子力学的发展奠定了基础，并且开启了探索微观世界的新篇章。因此，这项实验不仅验证了原子具有复杂内部结构的观点，还揭示了原子核的存在及其特性。这标志着现代物理学的一个重要里程碑。
