在此实验中,油滴的运动方向共受四个力量影响：

　　1.空气阻力（向上）

　　2.重力（向下）

　　3.浮力（向上）

　　4.电场力（向上）

　　首先喷入的油滴会因为电场尚未开启而下墬（以重力加速度）,并很快的因为与空气的摩擦而到达终端速度（等速下墬）.接着开启电场,假如此电场强度够强（或称电场力,FE）,那么将会使部分具有电荷的油滴开始上升.之后选出一个容易观察的油滴,利用电压的调整使油滴固定于电场中央,并使其他油滴墬落.接下来的实验将只针对此一油滴进行.

　　然后关闭电场使油滴下降,并计算油滴在下墬时终端速度v1,再根据斯托克斯定律（Stokes'Law）算出油滴所受的空气阻力：

　　F=6piretav_1,（空气阻力,方向向上）

　　v1为油滴的终端速度；η为空气的黏滞系数；r为油滴半径.

　　重量W（重力）等于体积V乘上密度ρ,且由于使油滴下降的力量为重力,因此下墬加速度为g.假设油滴为完美球型,则重力W可写成

　　W=frac{4}{3}pir^3grho,（重力,方向向下）

　　ρ为油滴密度

　　不过若要获得较为精确的数值,则重量必须减去空气对油滴造成的浮力（等于和油滴相等体积的空气重量）.假设油滴为完美球型,则浮力B可写成

　　B=frac{4}{3}pir^3grho_{air},（浮力,方向向上）

　　ρair为空气密度.

　　上两式合并如下：

　　W-B=frac{4}{3}pir^3g(rho-rho_{air}),（重力-浮力）

　　到达终端速度时加速度为零（等速下降）,此时作用于油滴的合力为零,使F与W互相抵销,也就是F=W,由此可得：

　　r^2=frac{9etav_1}{2g(rho-rho_{air})},

　　一但求得r（太小以致无法直接测量）,则W也可算出.

　　再来将电场重新开启,此时作用于油滴的电场力为

　　F_E=qE,（电场力,方向向上）

　　q为油滴电荷；E为电极板之间的电场.

　　平行板状电极产生的电场则可以下式求得：

　　E=frac{V}{d},

　　V为电位差；d为平板之间的距离.

　　若以较为直截了当的方法,q可经由调整V使油滴固定,再由FE=W算出：

　　q=frac{4pir^3g(rho-rho_{air})d}{3V},

　　不过这种方法实际上难以实行.因此也可使用较容易操作的方式：稍微再将电压V向上调升,让油滴上升并得到一个新的终端速度v2,再从下式中得到q：

　　qE-W=6piretav_2,（电场力-重力+浮力=油滴向上爬升到达终端速度时所受的空气阻力）