I blocchi fondamentali della materia sono particelle chiamate quark e leptoni. Esistono sei diversi tipi di quark e sei diversi tipi di leptoni. Gli scienziati classificano i vari tipi di quark e leptoni in diverse generazioni. Ogni generazione contiene due quark e due leptoni. Le particelle più leggere e stabili formano la prima generazione e ogni generazione successiva contiene particelle più pesanti e meno stabili.
Gli scienziati chiamano la quark di prima generazione i quark "su" e "giù". Chiamano la seconda generazione di quark i quark "strani" e "charm", mentre la terza generazione di quark è il quark "top" e il quark "bottom". I fisici classificano i lepri allo stesso modo, nominando la prima generazione "elettrone" e "neutrino elettronico". La seconda generazione di leptoni è chiamata "mau" e "mau neutrino", mentre il "muone" e il "neutrino muonico" comprendono il terzo generazione. Il neutrino in ogni coppia manca di massa significativa e carica elettrica, mentre il corrispondente mau, muone ed elettrone possiedono una considerevole massa e carica elettrica.
Tutte queste particelle fondamentali si combinano per formare atomi, che a loro volta formano molecole, che si combinano per formare le varie sostanze con cui gli umani sono familiari. I fisici hanno inizialmente previsto l'esistenza di tali particelle nei primi anni '70 quando hanno creato qualcosa chiamato "Modello standard". Migliaia di esperimenti nei decenni successivi hanno dimostrato che le previsioni di base del modello sono corrette.
