遠(yuǎn)距離地觀測電子的各種現(xiàn)象，主要是依靠探測電子的輻射能量。例如，在像恒星日冕一類的高能量環(huán)境里，自由電子會形成一種藉著制動輻射來輻射能量的等離子。電子氣體的等離子振蕩。是一種波動，是由電子密度的快速震蕩所產(chǎn)生的波動。這種波動會造成能量發(fā)射。天文學(xué)家可以使用無線電望遠(yuǎn)鏡來探測這能量。

 　　根據(jù)普朗克關(guān)系式，光子的頻率與能量成正比。當(dāng)一個束縛電子躍遷于原子的不同能級的軌域之間時，束縛電子會吸收或發(fā)射具有特定頻率的光子。例如，當(dāng)照射寬帶光譜的光源于原子時，很明顯特別的吸收光譜會出現(xiàn)于透射輻射的光譜。每一種元素或分子會顯示出一組特別的吸收光譜，像氫光譜。光譜學(xué)專門研究測量這些譜線的強度和寬度。細(xì)心分析這些數(shù)據(jù)，即可得知物質(zhì)的組成元素和物理性質(zhì)。

在實驗室操控條件下，電子與其它粒子的相互作用，可以用粒子探測器。來仔細(xì)觀察。電子的特征性質(zhì)，像質(zhì)量、自旋和電荷等等，都可以加以測量檢驗。四極離子阱和潘寧阱?？梢蚤L時間地將帶電粒子限制于一個很小的區(qū)域。這樣，科學(xué)家可以準(zhǔn)確地測量帶電粒子的性質(zhì)。例如，在一次實驗中，一個電子被限制于潘寧阱的時間長達(dá) 10 個月之久。1980 年，電子磁矩的實驗值已經(jīng)準(zhǔn)確到 11 個位數(shù)。在那時候，是所有測得的物理常數(shù)中，最準(zhǔn)確的一個。

在固態(tài)物質(zhì)內(nèi)，電子的分布可以用角分辨光電子譜來顯像。應(yīng)用光電效應(yīng)理論，這科技照射高能量輻射于樣品，然后測量光電發(fā)射的電子動能分布和方向分布等等數(shù)據(jù)。仔細(xì)地分析這些數(shù)據(jù)，即可推論固態(tài)物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)。