Temel parçacıklar ölçülebilir bir iç yapı içermeyen parçacıklardır, yani daha küçük parçacıklardan oluşmamışlardır. Kuantum alan teorisinin temel yapıtaşlarıdırlar. Temel parçacıklar spinlerine göre sınıflandırılabilirler. Fermiyonların spini ½ iken, bozon(kuvvetlerin) spini 1'dir.
Standart Model
Parçacık fiziğinde Standart Model temel parçacıklarının fiziksel yapılarının günümüzde anlaşılan şeklidir. Higgs bozonu dahil tüm standart model parçacıkları gözlenebilmiştir.
Fermiyonların yarı-tam sayı spinleri vardır, bilinen tüm temel fermiyonlar içinse bu değer ½ dir. Her fermiyonun ayrı bir zıt parçacığı bulunur. Fermiyonlar maddenin temel yapıtaşıdır. Renk kuvveti ile etkileşimlerine göre sınıflandırılırlar. Standart model'de 12 temel fermiyon bulunur : altı kuark ve altı lepton.
Leptonlar renk kuvveti ile etkileşirler. Kendi anti-parçacıkları antilepton olarak bilinir (elektronun antiparçacığı tarihsel nedenlerle pozitron olarak bilinir). Altı lepton vardır. Uygun zıt parçacıklarıyla:
Higgs bozonu (spin-0) elektrozayıf kuram tarafından parçacık kütlelerinin kökenini açıklamak için gereklidir. Higgs mekanizması olarak bilinen bir süreçle Higgs bozonu ve diğer Standart Model fermiyonları SU(2) ayar simetrisinin kendiliğinden simetri kırılması ile kütle kazanır. Ancak dikkat edilmelidir ki, kütlenin kökenini açıklayan, Higgs mekanizması ve bazı diğer kuramlar, Higgs bozonunun varlığını açıklayamamaktadır. (graviton henüz gözlemlenememiştir). CERN'de Higgs bozonu 14 Mart 2013'te 126,5GeV enerji seviyesinde 5-sigma doğruluğunda (yani 99,4%) gözlemlenmiştir.
Kuramsal parçacıklar
Süpersimetri kuramı daha fazla parçacığın varlığını önermektedir, 2008 itibarıyla hiçbiri deneysel olarak onaylanmamıştır.
Takyon ışık hızını alarında yer alırlar. Şan teorik sanal parçacıktır, kütlesi yoktur.
Preon kuark ve leptonların altyapıtaşı olduğu söylenen parçacıktır ama bilinen bütün çarpıştırıcı deneyleri bunun aksini göstermiştir.
Yoğun madde
Yüksek enerji parçacık fiziğinin eşitlikleri dikkat çekecek şekilde yoğun madde fiziğinin denklemleri ile benzerlik göstermektedir. Bunun sonucu olarak parçacık fiziğine ait pek çok kuram yoğun madde fiziğinde de işlev görmektedir. quasi-parçacık olarak adlandırılan eksitasyon seçilimi yaratılabilir ve keşfedilebilir. Bunlar :
S. Eidelman; ve diğerleri. (2004). ""Review of Particle Physics"". Physics Letters B. Cilt 592. s. 1.KB1 bakım: Diğerlerinin yanlış kullanımı (link) (All information on this list, and more, can be found in the extensive, annually-updated review by the Particle Data Group7 Eylül 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.)
Joseph F. Alward, Elementary Particles, Department of Physics, University of the Pacific