I costituenti fondamentali della materia includono, oltre a elettrone, protone e neutrone (considerati fin dagli anni '30 i componenti elementari dell'atomo), più di 200 particelle, scoperte grazie all'impiego di acceleratori con prestazioni cinetiche sempre più potenti.

Le particelle elementari si classificano in tre gruppi:

Leptoni - comprendenti elettrone, neutrino, particella tau - che intervengono sia attraverso la forza nucleare debole, sia attraverso l'interazione elettromagnetica;

Adroni - che interagiscono attraverso l'interazione nucleare forte - sono suddivisi in Mesoni (comprendenti pione, kaone, particella eta) e Barioni (protone, neutrone, particella lambda e particella sigma).Gli Adroni, a differenza dei Leptoni, hanno una complessa struttura interna e, secondo le ultime teorie della fisica, sono a loro volta costituiti da quark;

Vettori - particelle che, secondo il modello dell'elettrodinamica quantistica, sono responsabili dello scambio delle forze fondamentali cioè il Fotone , che "trasporta" la forza elettromagnetica, le particelle W e Z, che trasportano la forza nucleare debole, e i Gluoni, che trasportano la forza "forte". Fotoni, particelle W e Z e Gluoni sono anche detti Bosoni di Gauge.
I Leptoni sono le particelle più leggere e quindi possono essere considerate le particelle veramente elementari. Gli adroni sono le particelle più pesanti e, poiché esistono in numero più elevato rispetto ai Leptoni, si pensa che non siano particelle elementari ma particelle composte da corpuscoli minori.