Само слово «позитрон» образовано от лат. posi(tivus) — «положительный» и «(элек)трон». Массы покоя (9,11·10−28) и спины (1/2) позитрона и электрона равны.

Существование позитронов открыто в 1928 году Полем Дираком, оно следовало из выведенных им уравнений Дирака. А в 1932 году они были экспериментально обнаружены Карлом Дейвидом Андерсоном в составе космических лучей. Он сфотографировал следы частиц, которые очень напоминали следы электронов, но имели изгиб под действием магнитного поля, противоположный следам электронов, что свидетельствовало о положительном электрическом заряде обнаруженных частиц.

Открытие позитрона имело фундаментальное значение. В отличие от известных к середине 1932 года электрона, протона и нейтрона позитрон не входил в состав обычного вещества на Земле. Именно тогда возникли понятия античастицы и антивещества. Предсказанные Дираком и наблюдаемые во время опыта в 1933 году процессы аннигиляции и рождения пар позитрон-электрон были первыми убедительными проявлениями взаимопревращаемости и парности элементарных частиц.

Позитрон стабилен, но в веществе существует лишь короткое время из-за аннигиляции с электронами. Необходимость аннигиляции следует из теории Дирака. При этом должна освобождаться энергия, равная полной энергии сталкивающихся частиц. Оказалось, что этот процесс происходит обычно после торможения позитрона в веществе, когда полная энергия двух частиц равна их энергии покоя — 1,022 МэВ. На опыте были зарегистрированы пары γ-квантов с энергией по 0,511 МэВ, разлетавшихся в прямо противоположных направлениях от мишени, облучавшейся позитронами. Необходимость возникновения при аннигиляции электрона и позитрона не одного, а как минимум двух γ-квантов вытекает из закона сохранения импульса. Суммарный импульс позитрона и электрона до процесса превращения равен нулю, но если бы при аннигиляции возникал только один γ-квант, он имел бы импульс, который не равен нулю.

Позитроны образуются при взаимопревращениях свободных элементарных частиц — например, распадах мюона, в процессах рождения g-квантами пар позитрон-электрон в электростатическом поле атомного ядра — и при бета-распаде некоторых радиоактивных изотопов.