Najmniejsze części atomu to fermiony, elementarne cząstki, które tworzą subatomowe komponenty w każdym atomie. Atomy, najmniejsza cząstka elementu, który wciąż zachowuje właściwości elementu, składają się protonów, neutronów i elektronów. Protony i neutrony można rozbić na kwarki, jeden rodzaj fermionu. Elektrony są klasą leptonów, innego typu fermionem.
Fermiony są budulcem materii i energii we wszechświecie i są uważane za najmniejsze cząsteczki, które istnieją. Fermiony stanowią większość tego, co obserwuje się we wszechświecie.
Fermiony są podzielone na dwie klasy: kwarki i leptony. Istnieje sześć rodzajów kwarków: góra, dół, urok, dziwny, górny i dolny. Protony i neutrony składają się z trzech kwarków. Proton ma dwa kwarki górne i jeden kwark, podczas gdy neutron ma dwa kwarki zstępujące i jeden kwark. Kwarki mają ułamkowy ładunek elektryczny, ale gdy łączą się w hadrony, takie jak protony i neutrony, robią to w formacji, która skutkuje całkowitym ładunkiem elektrycznym netto.
Leptony mają również sześć rodzajów, z których jednym jest elektron. W przeciwieństwie do kwarków, które zawsze występują w grupach, leptonami są pojedyncze cząstki.
