Lepton e quark costituiscono le particelle più piccole della materia, basate su prove contemporanee nel campo della fisica delle particelle. Tradizionalmente, l'atomo era considerato la forma indivisibile della materia.
Si pensava che gli atomi fossero composti da sole tre particelle subatomiche: protoni, elettroni e neutroni. Tuttavia, negli anni '60, furono scoperte molte altre particelle. I quark sono coinvolti in forti interazioni, mentre i leptoni non sono influenzati dalla forza forte. I diversi tipi di quark sono chiamati top, bottom, up, down, strange e charm, mentre i leptoni sono classificati in neutrini elettronici, neutrini muonici, neutrini tau, elettroni, muoni e tau. L'atomo comprende anche particelle di portatori di forza conosciute come fotoni, gluoni, bosoni W e bosoni Z.