Under leiing av Robert A. Millikan byrja han å studere kosmisk stråling. Medan han gjorde forsøk med tåkekammer, oppdaga han uventa spor av subatomære partiklar. Frå fotografi av partikkelbanene førsåg han at dette var skapt av partiklar med same masse som elektron, men med motsett elektrisk ladning. Oppdaginga understøtta Paul Dirac sine teoretiske berkningar om at det fanst eit positron. Anderson oppnådde òg eit direkte bevis for at positronet eksisterte ved å sende gammastråler skapt av thoriumkarbid (ThC'') inn i andre materialer, noko som førte til at det vart danna positron-elektron par. Oppdaginga av positronet førte til at Anderson fekk Nobelprisen i fysikk i 1936 saman med Victor Hess.
Same år, i 1936, var Anderson med på å oppdage den subatomære partikkelen muon (i byrjinga òg kalla 'mu-meson') som er 207 gonger tyngre enn elektronet.
Artiklar
C.D. Anderson, "The Positive Electron", Phys. Rev. 43, 491 (1933)