มีผู้ทดลองเพื่อค้นหาคำอธิบายกันอย่างมากมาย จนได้ข้อสรุปว่าภายในอะตอม จะประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน 3 ชนิด คือ อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน โดยมีแกนกลางที่ว่างขึ้น จากโปรตอนและนิวตรอน เรียกว่า นิวเคลียส และมีอิเล็กตรอนที่ว่องไววิ่งอยู่รอบๆ อนุภาคเหล่านี้จะจับยึดกันอยู่ด้วยแรงสองชนิดคือ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า และแรงนิวเคลียร์

ภาพที่ S-1 แสดงขนาดของอนุต่างๆ ในอะตอม

           หลังปี ค.ศ. 1960 นักวิทยาศาสตร์ ได้ศึกษาพบว่า มีอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าอยู่ในโปรตอนและนิวตรอน ซึ่งได้รับการตั้งชื่อภายหลังว่า "ควาร์ก" (quark) ควาร์กมีขนาดเล็กกว่าโปรตอนประมาณ 1,000 เท่า และมีพลังงานจากประจุไฟฟ้า ประมาณ 1/3 - 2/3 ของโปรตอน ปัจจุบันเราพบควาร์กถึง 6 ชนิด ได้แก่ อัพ (up) ดาวน์ (down) สเตรนจ์ (Strenge) ชาร์ม (charm) ทอป (top) และบอททอม (bottom)