J.J. Thomson descobriu o elétron, uma partícula subatômica com carga negativa, usando experimentos com raios catódicos. Esta foi a primeira evidência de que os átomos não são indivisíveis.

Ernest Rutherford propôs que o átomo possui um núcleo pequeno e denso, composto de prótons (descobertos por ele em 1917), com os elétrons orbitando ao redor.

James Chadwick descobriu o nêutron, uma partícula neutra que, junto com os prótons, forma o núcleo atômico.

Murray Gell-Mann e George Zweig propuseram que prótons e nêutrons são compostos por quarks. A teoria dos quarks sugere que existem diferentes tipos (sabores) de quarks que combinam para formar as partículas:

• Próton: composto por dois quarks "up" e um quark "down".

• Nêutron: composto por dois quarks "down" e um quark "up".

O Modelo Padrão foi desenvolvido, descrevendo os quarks e os glúons (partículas que mediam a força nuclear forte) como os constituintes fundamentais dos prótons e nêutrons. O elétron foi classificado como uma partícula fundamental do grupo dos léptons.

A existência dos quarks foi confirmada indiretamente por meio de colisões de partículas em aceleradores. Os quarks nunca são observados isoladamente devido ao fenômeno de confinamento de quarks, onde eles estão sempre ligados por glúons.

O LHC começa suas operações, permitindo o estudo das interações de alta energia que envolvem quarks e glúons, além de levar a novas descobertas e refinamentos no Modelo Padrão, como a descoberta do bóson de Higgs em 2012.

A pesquisa continua para entender se existem partículas ainda mais fundamentais do que quarks e léptons, ou se novos tipos de partículas (como as previstas pela supersimetria) podem ser descobertas.