Các khối cấu tạo cơ bản của vật chất là các hạt được gọi là quark và lepton. Có sáu loại quark khác nhau và sáu loại lepton khác nhau. Các nhà khoa học phân loại các loại quark và lepton khác nhau thành các thế hệ khác nhau. Mỗi thế hệ chứa hai quark và hai lepton. Các hạt nhẹ nhất và ổn định nhất tạo thành thế hệ đầu tiên và mỗi thế hệ tiếp theo chứa các hạt nặng hơn và kém ổn định hơn.
Các nhà khoa học gọi thế hệ quark đầu tiên là quark “lên” và “xuống”. Họ gọi thế hệ thứ hai của quark là quark “lạ” và “quyến rũ”, trong khi thế hệ thứ ba của quark là quark “đỉnh” và quark “đáy”. Các nhà vật lý phân loại lepton tương tự như vậy, đặt tên cho thế hệ đầu tiên là "electron" và "electron neutrino." Thế hệ thứ hai của lepton được gọi là “mau” và “mau neutrino”, trong khi “muon” và “muon neutrino” bao gồm thế hệ thứ ba. Neutrino trong mỗi cặp thiếu khối lượng và điện tích đáng kể, trong khi mau, muon và electron tương ứng có khối lượng và điện tích đáng kể.
Tất cả các hạt cơ bản này kết hợp với nhau để tạo thành nguyên tử, từ đó tạo thành phân tử, chúng kết hợp với nhau để tạo thành các chất khác nhau mà con người quen thuộc. Các nhà vật lý lần đầu tiên dự đoán sự tồn tại của những hạt như vậy vào đầu những năm 1970 khi họ tạo ra một thứ gọi là “Mô hình Chuẩn”. Hàng nghìn thí nghiệm trong những thập kỷ tiếp theo đã cho thấy những dự đoán cơ bản của mô hình là đúng.
