Le parti più piccole di un atomo sono fermioni, le particelle elementari che formano i componenti subatomici in ogni atomo. Gli atomi, la più piccola particella di un elemento che conserva ancora le proprietà dell'elemento, sono composti di protoni, neutroni ed elettroni. Protoni e neutroni possono essere ulteriormente suddivisi in quark, un tipo di fermioni. Gli elettroni sono una classe di leptoni, l'altro tipo di fermioni.
I fermioni sono gli elementi costitutivi della materia e dell'energia nell'universo e sono considerati le particelle più piccole che esistono. I fermioni costituiscono la maggior parte di ciò che viene osservato nell'universo.
I fermioni sono divisi in due classi: quark e leptoni. Esistono sei tipi di quark: su, giù, incantesimo, strano, alto e basso. Protoni e neutroni sono composti da tre quark ciascuno. Un protone ha due quark up e uno quark down, mentre un neutrone ha due quark down e un quark up. I quark hanno una carica elettrica frazionaria, ma quando si combinano in adroni come protoni e neutroni lo fanno in una formazione che si traduce in una carica elettrica intera intera.
I leoni hanno anche sei tipi, uno dei quali è l'elettrone. A differenza dei quark, che si trovano sempre in gruppi, i leptoni sono particelle solitarie.
