自然界的一切物質都是由分子構成的，不同物質的分子是不相同的。分子之間存在相互作用力，稱為范德瓦耳斯力，它維繫物質的結構並決定物質的某些物理性質（狀態、沸點、熔點等）。分子又是由原子構成的。自然界存在119種原子，它們構成了所有各種不同物質的分子。分子內或金屬內原子之間也存在相互作用力，原子間的相互作用力有三種：離子鍵、共價鍵和金屬鍵。這個力維繫分子或金屬的結構，並決定元素的一些化學性質。分子間與原子間的相互作用力都是電磁力（主要是靜電力）。原子也不是不可分的，它也有內部結構。原子是由原子核與圍繞原子核運動的電子構成的。原子核帶正電荷，電子帶負電荷。原子核與電子之間存在電磁力（主要是靜電力），這個力維繫原子的結構。原子核又是由質子和中子構成的。質子帶正電荷，中子不帶電。原子核非常小，原子核中的質子間的斥力非常大，是中子、質子間的巨大的強相互作用力把它們吸引到一起。強相互作用力作用範圍很小，只在原子核內起作用。強相互作用力與電荷無關，質子間、中子間、中子與質子間都存在強力。在核裂變與核聚變等核反應中，是強相互作用力起作用。由放射性又發現了弱相互作用力。放射性就是不穩定的原子核發出射線而變成新原子核,這也是一種核反應。放射性核衰變中弱相互作用力起作用。弱相互作用力的作用範圍比強相互作用力的更小。質子和中子統稱重子。在宇宙射線中還發現了介子。重子和介子統稱強子。強子也有內部結構，它是由夸克構成的。夸克有上夸克、下夸克、粲夸克、奇異夸克、頂夸克、底夸克六種，還有六種對應的反夸克。每種夸克又分別帶有三種不同的色荷。所以共有36種夸克。與電荷之間有電磁相互作用力相似，色荷之間有強相互作用力。由於夸克之間有強相互作用力，所以由夸克構成的強子之間也有強相互作用力。在核反應與粒子轉化中強力與弱力，都在起作用。電子和電子中微子，μ子和μ子中微子，τ子和 τ子中微子，統稱輕子。它們都有對應的反粒子，如反電子（即正電子），反 電子中微子等。因此輕子共有12種。它們也是構成各種物質的基本粒子。自然界中存在四種相互作用力：萬有引力、電磁力、強相互作用力和弱相互作用力。各種相互作用力都是由不同的粒子傳遞的。光子傳遞電磁力，中間玻色子傳遞弱相互作用力，膠子傳遞強相互作用力，對於萬有引力目前只能假定是由“引力子”傳遞的。傳遞相互作用力的各種粒子統稱規範粒子。中間玻色子有三種，膠子共8種，加上光子、引力子，規範粒子共有13種。弱相互作用力存在於所有輕子和夸克之間，電磁力存在於帶電的輕子和夸克之間。理論研究表明，電磁相互作用力和弱相互作用力是同一種力，只是在粒子的能量低於某個值（250GeV)，這個力才會分解為兩個力。楊-米爾斯理論發現了中間玻色子傳遞弱相互作用力，但中間玻色子的質量為零。而傳遞弱力的粒子必須有較大的質量，這是楊-米爾斯理論的一個矛盾。海森堡等引進對稱性自發破缺的理論解釋弱、電力的統一和分解，取得進展，且又引入了一個新的無質量的粒子—哥德斯通粒子。希格斯提出一個新的理論模型。用楊-米爾斯理論，自發破缺理論和希格斯理論共同解釋弱電統一的現象 ，獲得成功。不僅消除了無質量的哥德斯通粒子，還使中間玻色子獲得了質量。希格斯的理論引進了一個新的粒子-希格斯粒子。世界科學家經過半個多世紀的努力，終於在2012年7月4日，歐洲核子研究中心宣佈發現了與希格斯粒子特性相同的粒子，這是物質結構理論取得的重大成果。綜上所述，規範粒子有13種，輕子有12種，夸克有36種，再加上希格斯粒子，總共62種粒子，就構成了自然界紛繁複雜、五彩繽紛的所有物質。宇宙萬物就是由這62種粒子構成的嗎？為什麼有這麼多的輕子與夸克？它們真的沒有內部結構嗎？這些問題還有待於進一步去研究解決。