Er wirkte als Professor der Physik 1898-1907 in Montreal (Kanada), danach in Manchester und ab 1919 in Cambridge, wo er zugleich Direktor des Cavendish Laboratory war. 1903 wurde er Mitglied der Royal Society und 1931 geadelt. Er war einer der bedeutendsten Experimentalphysiker unseres Jahrhunderts auf dem Gebiet der Radioaktivität bzw. Kernphysik. Er unterschied als erster die Alpha- von den Beta-Strahlen. 1903 wies er die positive Ladung der Alpha-Strahlen sowie deren Ablenkung in elektrischen und magnetischen Feldern nach. Zugleich formulierte er das Zerfallsgesetz der Radioaktivität. 1911 entwickelte er das nach ihm benannte Atommodell, auf dessen Grundlage er die Rutherfordsche Streuformel aufstellte. 1919 gelang ihm die erste künstliche Kernreaktion durch Beschuß von Stickstoff mit Alpha-Strahlen. Rutherford erhielt 1908 den Nobelpreis für Chemie. Nach ihm benannt sind ferner das Rutherfordin, ein seltenes Uranmaterial, bestehend aus kleinen gelben Fasern, die in Pechblende eingewachsen sind, und das Rutherfordium als Bezeichnung für das chemische Element mit der Ordnungszahl 104 (Symbol Rf).