Atom miałby być zbudowany jak mini układ słoneczny (co wielu uczonych przewidziało wcześniej). We wnętrzu tego układu znajdować się miało dodatnio naładowane jądro atomowe, a dookoła jądra krążyć miały ujemnie naładowane elektrony. Jądro w porównaniu do atomu jest znacznie mniejsze, ponieważ tylko nieliczne cząstki α uległy odbiciu lub odchyleniu.
Wg Rutherforda atom miał być zbudowany z jądra atomowego o wielkości rzędu 10-15 m i skupiającego prawie całą masę atomu oraz elektronów obiegających jądro po zamkniętych orbitach o promieniach rzędu 10-10 m.
Model atomu Rutherforda był sprzeczny z zasadami klasycznej elektrostatyki, gdyż zgodnie z klasyczną mechaniką poruszający się dookoła jądra elektron powinien emitować falę elektromagnetyczną. Emisja taka jest związana z ucieczką pewnej energii z układu elektron-jądro. Elektron zmniejszając swoją energię zmniejsza jednocześnie odległość od jądra. Powinien on więc poruszać się nie po okręgu lecz po spirali i ostatecznie zderzyć się z jądrem. Takiego zjawiska jednak nie obserwowano.