Pada zaman dahulu, kita mengenal bahwa atom adalah partikel terkecil dari suatu materi. Namun dalam percobaan yang dilakukan oleh para ilmuwan, dapat disimpulkan bahwa ternyata atom itu sendiri disusun oleh nucleons dan electrons, dimana nucleon terdiri atas protons dan neutrons. Kemudian diyakini bahwa proton dan neutron disusun oleh partikel bernama quarks.

Saat ini, dalam fisika modern, partikel dasar yang membentuk alam semesta ini dibagi dalam tiga kelompok besar, yaitu leptons, quarks, dan force particles.

Leptons, merupakan partikel dengan ukuran massa yang kecil dan dan berinteraksi lemah dengan partikel lainnya. Jenis lepton dibagi dalam tiga generasi dimana tiap generasi memiliki dua anggota. Generasi pertama yaitu electrons dan electron neutrinos, generasi kedua muons dan muon neutrinos, serta generasi ketiga yaitu tau particles dan tau neutrinos.

Quarks, secara relative merupakan partikel berat dan memiliki enam variasi di alam dengan nilai spin ½. Tiga dari variasi quarks tersebut memiliki muatan listrik +2e/3, dan tiga lainnya mempunyai muatan listrik –e/3. Quarks juga dibedakan berdasarkan penambahan bilangan quantum, yaitu up, down, charm, strange, top, dan bottom. Materi yang disusun oleh atom memiliki quark jenis up dan down, yaitu quark dengan massa yang lebih kecil. Untuk jenis quarks charm dan strange terdapat pada partikel cosmic rays. Sedangkan jenis quark top dan bottom merupakan quark yang dihasilkan oleh ilmuwan dalam laboratorium yang memiliki massa lebih berat, jenis ini tidak terdapat di alam.

Force particles, merupakan partikel yang menghubungkan aksi antara partikel yang berbeda satu sama lain. Jenis force particle yang paling penting adalah photon, yang merupakan manifestasi dari medan elektromagnetik. Cahaya yang merupakan gelombang elektromagnetik dapat dipandang sebagai aliran photon. Photon tidak memiliki massa dan muatan, dan memiliki spin = 1. Selain itu juga terdapat force particle yang lain yaitu gluons dan vector bosons. Gluons merupakan manifestasi dari strong nuclear force, yang mengikat inti atom dan partikel penyusunnya. Vector bosons merupakan manifestasi dari weak nuclear force, yang berhubungan dengan peluruhan pada unsur radioaktif.

Penelitian tentang partikel dasar terus dilanjutkan oleh para ilmuwan, sehingga tidak tertutup kemungkinan jenis partikel dasar yang lain akan terus ditemukan.