密立根油滴实验是一种经典物理学实验，旨在通过测量不同油滴的电量，揭示电荷的量子化特性。实验的主要目的是验证基本电荷的存在，并理解电子的电荷性质。实验使用的主要设备是密立根油滴实验仪。
首先，将仪器连接到220伏交流电源，确保安全。将高压电源调节至0，打开油滴室盖，放置水准器于上极板，通过调平螺钉使电容器板面水平。调整显微镜目镜，确保分划板刻线清晰可见。然后，将大头针插入上板小孔，调整光源，确保光场明亮、范围广且均匀。喷油前需确保电容器极板不带电，最好由教师进行操作。
实验过程中，使用喷雾器喷洒油滴，观察其在电场中的运动。选择一个运动缓慢、电量小于5个基本电量的小油滴，让它自由下落，再施加电场使其上升。观察油滴在重力和电场力作用下的上下运动，确保整个过程在显微镜下易于观察。记录油滴下落和上升的时间以及通过的距离，计算其速度，进而根据公式计算出油滴的电量。
选择6-10个不同油滴进行测量，对数据进行简单处理和分析。实验数据通常记录在实验指导书提供的表格中，如国产油滴仪实验数据，以此进行数据分析和验证。
密立根油滴实验，美国物理学家密立根所做的测定电子电荷的实验。1907-1913年密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验，发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍，该最小电荷值就是电子电荷。