ذرات زیر اتمی کوچکترین بخش شناخته شده در یک اتم میباشند که به طور کلی به دو دسته فرمیون‌ها (fermions) یا ماده سازها و بوزون‌ها (bosons) یا ذرات حمل کننده‌ی نیرو تقسیم میشوند. در دسته بندی دیگری می‌توان ذرات زیر اتمی را به دو دستهی ذرات ترکیبی و بنیادی نیز طبقه‌بندی نمود. از ذرات ترکیبی بوزونی می توان به مزون‌ها (mesons) (جلوگیری کننده از واپاشی هستههای اتمی) واز ذرات ترکیبی فرمیونی، به ذرات نام آشنای پروتون و نوترون اشاره کرد. فوتون‌ها (photon) نمونه‌ای از ذرات بنیادی هستند که در دسته بوزون‌ها جای دارند. همچنین کوارک‌ها (quark) به عنوان نمونه‌ای دیگری از ذرات بنیادی، ذرات سازنده فرمیون‌ها هستند. در واقع نوترونها و پروتونها به عنوان ذرات فرمیونی خود از سه کوارک تشکیل شده‌اند که آنها به وسیله‌ی ذرات بنیادی دیگری به نام گلوئون به هم متصل شده‌اند. قطر کوارک‌ها بسیار کم بوده و آنها حجم کوچکی از هسته را اشغال میکنند. لازم به ذکر است که بین ذرات فرمیونی چهار نوع نیروی بنیادی حاکم است که عبارتند از: نیروی الکترومغناطیس، نیروی هسته‌ای قوی، نیروی هسته‌ای ضعیف و نیروی گرانش. همه این نیرو‌ها با تبادل و برهمکنش ذرات حمل کننده نیرو (بوزون‌ها) به وجود می آیند.
)