النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات يُعدّ من أكثر النظريات رسوخًا في تفسير الجسيمات وتفاعلاتها. وقد نظّم الفيزيائيون الجسيمات التي كُشف عنها أو أُنتجت في المعجّلات ضمن عائلات ذات خصائص متشابهة. وتقوم النظرية على نوعين رئيسيين من الجسيمات: البوزونات المرتبطة بمجالات القوة، والفرميونات المرتبطة بمجالات المادة، كما تنبأت بجسيمات اكتُشفت لاحقًا.

تنقسم الجسيمات الأولية في النموذج المعياري إلى فرميونات تكوّن المادة وبوزونات تنقل التفاعلات أو ترتبط بآلية اكتساب الكتلة. وتشمل الفرميونات ٦ أنواع من الكواركات و٦ أنواع من اللبتونات، بينما تشمل البوزونات الفوتون والغلوونات وبوزوني «دبليو» و«زد»، إضافةً إلى بوزون هيغز الذي يرتبط بحقل هيغز.

فيزياء الجسيمات الأولية: تختص فيزياء الجسيمات الأولية بدراسة البروتونات والنيوترونات والجسيمات الأصغر المكونة لها، ويستخدم الباحثون مسرعات الجسيمات لدفع هذه الجسيمات إلى سرعات هائلة ثم دراسة نتائج تصادمها. وتسعى هذه الأبحاث إلى فهم البنية الأساسية للمادة والقوى التي تربط مكوناتها، مما يساعد على تفسير نشأة الكون وتركيب المادة.

تستخدم مسرعات الجسيمات مجالات كهربائية ومغناطيسية قوية لتسريع الجسيمات الأولية إلى سرعات تقترب من سرعة الضوء. وتتيح هذه الأجهزة اختبار تنبؤات النسبية الخاصة بدقة كبيرة، كما تساعد العلماء على دراسة البنية الأساسية للمادة والقوى الطبيعية من خلال تصادم الجسيمات عالية الطاقة.

ترتبط معظم الجسيمات في فيزياء الجسيمات بجسيمات مضادة لها الكتلة نفسها، لكنها تحمل شحنات كهربائية أو أعداداً كمومية معاكسة، فالبوزيترون مثلاً هو الجسيم المضاد للإلكترون. ولا تُعد الجسيمات المضادة صوراً مرآتية مكانية بالمعنى الحرفي، كما توجد جسيمات متعادلة قد تكون هي نفسها جسيماتها المضادة، لذلك تحتاج العبارة العامة إلى هذا الاستثناء العلمي.