Leptony i kwarki stanowią najmniejsze cząstki materii, oparte na współczesnych dowodach z dziedziny fizyki cząstek elementarnych. Tradycyjnie atom uważano za niepodzielną formę materii.
Uważano, że atomy składały się tylko z trzech subatomowych cząstek: protonów, elektronów i neutronów. Jednak w latach sześćdziesiątych odkryto kilka innych cząstek. Kwarki biorą udział w silnych interakcjach, podczas gdy leptonem nie ma wpływu silna siła. Różne rodzaje kwarków nazywają się: górny, dolny, górny, dolny, dziwny i urokliwy, natomiast lepton klasyfikuje się na neutrino elektronowe, neutrino mionowe, neutrino tau, elektron, mion i tau. Atom składa się również z cząstek nośnych siły znanych jako foton, gluon, bozon W i bozon Z.
