Cele mai mici părți ale unui atom sunt fermionii, particulele elementare care formează componentele subatomice ale fiecărui atom. Atomii, cea mai mică particulă a unui element care păstrează în continuare proprietățile elementului, sunt compuse de protoni, neutroni și electroni. Protonii și neutronii pot fi defalcați mai departe în cuarci, un tip de fermion. Electronii sunt o clasă de leptoni, celălalt tip de fermion.
Fermiunile sunt blocurile de materie și energie din univers și sunt considerate a fi cele mai mici particule care există. Fermionele compun cele mai multe dintre ceea ce se observă în univers.
Fermiunile sunt împărțite în două clase: cuarci și leptoni. Există șase tipuri de cuarci: în sus, în jos, farmec, ciudat, de sus și de jos. Protonii și neutronii sunt compuși din trei cuarci fiecare. Un proton are doi cuarci în sus și un cuarț în jos, în timp ce un neutron are doi cuarci în jos și un cuarț în sus. Quarks au o încărcătură electrică fracționată, dar când se combină în hadroni, cum ar fi protoni și neutroni, fac acest lucru într-o formare care are ca rezultat o sarcină electrică netă întreg.
Leptonii au de asemenea șase tipuri, dintre care unul este electronul. Spre deosebire de cuarcii, care se găsesc întotdeauna în grupuri, leptonii sunt particule solitare.
