最早在1964年，加州理工學院的理論物理學家默裡·蓋爾曼（Murray Gell-Mann）首次提出了夸克模型。

他是發展粒子物理學標準模型的關鍵人物之一，也是1969年諾貝爾物理學獎得主。蓋爾曼指出，要想解釋質子和中子的性質，就必須假定它們由更小的粒子組成。與此同時，加州理工學院的另一位物理學家喬治·茨威格（George Zweig）也獨立地提出了這個想法。

“我認為最簡單的說法是，夸克是物質的基本組成部分，構成了我們周圍的一切，”理論物理學家傑弗裡·韋斯特解釋道。韋斯特在美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室建立了高能物理研究小組，現在是聖塔菲研究所的傑出教授。

與電子和其他輕子一樣，夸克似乎不能再繼續分割為更小的結構。夸克是如此之小，以至於關於其大小的描述聽起來都令人難以置信。

倫敦大學學院物理學教授喬恩·巴特沃斯（Jon Butterworth）解釋道，夸克的半徑大約是質子半徑的1/2000，而質子的半徑比一粒沙子小2.4萬億倍。

從1967年到1973年，在斯坦福直線加速器中心（現稱為SLAC國家加速器實驗室）進行的實驗證實了夸克的存在。正如韋斯特所解釋的，夸克的一個奇怪之處在於，它們可以被觀察到，但不能被分離。“一個細微的區別在於，”他說，“它們和電子一樣都是基本粒子，但對於電子，我們可以觀察並分離它們。你可以指出某個電子的方向。對於夸克，你不可能從原子核中取出一個放到桌子上，對它進行檢驗。”

科學家還想解答的另一個重要問題是，是否有比夸克更小的東西？“是否還存在另一個層次？”韋斯特說，“我們不知道答案。”