很多人可能不知道，自然界中除了我们熟知的电子外，还存在另一种质量与其完全相同，而电荷却相反的电子，叫做“正电子”。它的发现很有戏剧性。
19世纪末，英国科学家汤姆逊首次发现阴极射线其实是一种带电粒子束流，后来人们称这种带电粒子为“电子”。科学家们对电子进行深入研究时注意到这样一个现象，即带电物体无法一直保持所带电荷，于是推想一定有某种东西会让空气中的气体分子电离而导电，使电荷慢慢消逸。20世纪初，奥地利物理学家汉斯乘气球飞到高空，发现导致气体分子电离的东西是来自太空的一种辐射。后人将此称为“宇宙线”。
1928年，英国理论物理学家狄拉克根据量子力学原理，对爱因斯坦著名的质能转换方程做了修改，认为其中的“质量”可以有负属性，由此提出了电子的相对论性运动方程，也称狄拉克方程。
狄拉克认为，无论什么时候从纯能量产生的物质和反物质，都是以粒子和反粒子对的形式出现的，每一种物质粒子有一个与之相对的反粒子。当正、反粒子相遇时，它们会立刻相互抵消掉，称为“湮没”，即又转变成能量。也就是说，自然界中除带有负电荷的电子外，还存在带有正电荷的“反电子”。如果让反电子单独存在，它会和电子一样稳定并能无限久地存在下去。但因为它产生在一个充满电子的世界里，当反电子单独出现时，转瞬间便会与邻近的电子相结合而湮没，只留下γ射线。
由于狄拉克的理论过于深奥，其他人对他的观点半信半疑。就在这时，年仅27岁的美国科学家安德森对宇宙线进行深入研究，发现宇宙线的能量很高，很像γ射线，可以穿过较薄的铅板，并从铅原子中击出一些粒子，其中有一个粒子的轨迹在强磁场的作用下和电子的轨迹完全一样，但偏转的方向却与电子完全相反。也就是说，这是一种质量与电子相同，而电荷却与电子相反的新粒子，安德森称之为“正电子”。
这正是狄拉克所预言的“反电子”。实际上，安德森观测到的是与湮没相反的现象，即γ射线突然消失，转化成一对正、反电子。这一发现首次证实了质能可以相互转化的理论，立即在科学界引起轰动。
不久，约里奥·居里夫妇在人工核反应实验中也发现了正电子。1951年，美国物理学家道伊契通过实验证明，由电子与正电子组成的系统围绕着一个共同的力心互相绕行，存在时间为10-7s。这些发现进一步肯定了反粒子的存在，引导科学家们逐渐深入探索反物质之谜。
狄拉克和安德森分别获得1933年和1936年诺贝尔物理奖。