Wszystkie cząstki materii klasyfikuje się na rodziny. Przynależność do danej rodziny uwarunkowana jest rodzajem oddziaływania i wartością spinu.

Model standardowy podający opis świata w kategoriach cząstek elementarnych wyróżnia cztery rodzaje oddziaływań: grawitacyjne, siły koloru, słabe oddziaływania jądrowe i oddziaływania elektromagnetyczne.

Model ten również podaje, że prawdziwymi cząstkami elementarnymi są leptony i kwarki. Czasem do cząstek elementarnych zalicza się również bozony przenoszące oddziaływania.

Do rodziny leptonów należą: elektron, mion, taon oraz neutrina. Mion jest cząstką dużo cięższą od elektronu, jego masa wynosi ponad 206 mas elektronowych. Jest to cząstka bardzo nietrwała. Rozpada się z utworzeniem elektronu, antyneutrina elektronowego i neutrina mionowego.

Najcięższym leptonem jest taon. Ma taki sam ładunek elektryczny i spin jak elektron. Jest cząstką bardzo nietrwałą. Jego istnienie zostało potwierdzone dopiero w 1975 roku na podstawie eksperymentów w SLAC.

Elektronowi, mionowi i taonowi odpowiadają neutrina. Istnieję więc: neutrina elektronowe, mionowe i taonowe.

Neutrina pozbawione są ładunku elektrycznego , ich spin wynosi ½. Prawdopodobnie maja bardzo małą masę. Wokół masy istnieje wiele kontrowersji. Do niedawna panowała bowiem opinia, że nie mają masy w ogóle. Żadne eksperymenty nie pozwoliły jednak jak do tej pory na jej wyznaczenie.

Neutrina mogą oddziaływać tylko grawitacyjnie i za pośrednictwem oddziaływań słabych. Neutrina są cząstkami bardzo przenikliwymi. Potrafią przeniknąć nawet przez powierzchnie Ziemi. Dlatego ich detekcja jest taka trudna. Detektory neutrin umieszcza się pod powierzchnią Ziemi. Charakteryzują się one dużą masywnością.

Wszystkie leptony są fermionami, ponieważ posiadają połówkowe spiny.

Drugą rodziną cząstek podstawowych według modelu standardowego są kwarki. Za model kwarków dwaj uczeni : Gell i Mann otrzymali w 1969 roku Nagrodę Nobla.

Obecnie postuluje się istnienie sześciu odmian zapachu kwarków czyli: górny, dolny, dziwny, powabny, szczytowy i spodni. Kwarki występują również w trzech odmianach koloru: czerwonym, niebieskim i zielonym.

Wszystkie kwarki mają połówkowe spiny. Oprócz ładunku koloru posiadają również ładunek elektryczny. Jest on jednak mniejszy od ładunku elektronu i wynosi dla niektórych 2/3 jednostki ładunku a dla innych -1/3.

Kolorowe kwarki oddziałują ze sobą dzięki wymianie gluonów. Kwarki nie mogą istnieć samodzielnie, stanowią elementy składowe barionów i mezonów.

Wszystkie bariony zbudowane są z trzech kwarków. Najważniejszymi z nich są proton i neutron. Proton zbudowany jest z dwóch kwarków górnych i jednego dolnego a neutron z dwóch dolnych i jednego górnego.

Natomiast mezony składają się z par kwark - antykwark. Mezony mają spiny całkowite, należą więc do bozonów. Przykładem mezonów są piony i kaony. Niektóre z nich mogą mieć jednostkowy ładunek ujemny, inne jednostkowy ładunek dodatni a jeszcze inne są pozbawione jakiegokolwiek ładunku. Mezony biorą udział w wiązaniach nukleonów w jądrze.

Bariony i mezony należą do większej rodziny cząstek oddziałujących silnie, czyli tzw. hadronów.

Mimo, że zbudowane są z kwarków, które mają ułamkowe ładunki ich ładunek jest zawsze całkowity. Hadrony pozbawione są koloru pomimo barwy elementów składowych, czyli kwarków.