de kleinste deeltjes waaruit de materie is samengesteld, waarbij het begrip materie in de ruimste zin van het woord opgevat moet worden. In de atoomtheorie van Dalton worden de fundamentele begrippen molecule en atoom ingevoerd.
Een molecule, het gronddeeltje van een samengestelde stof, bestaat uit atomen, de gronddeeltjes van de enkelvoudige stoffen of elementen. Deze atomen werden aanvankelijk als elementaire deeltjes beschouwd en er zouden volgens deze opvatting evenveel soorten atomen zijn als het aantal elementen. Later bleek dat alle atomen uit deeltjes met elektrische lading bestaan: het proton en het elektron, het eerste met positieve, het tweede met negatieve lading, het eerste 1836 x zo zwaar als het tweede, en lange tijd heeft men deze twee deeltjes als de elementaire deeltjes beschouwd, waaruit alle materie is opgebouwd. In 1932 werd echter het neutron ontdekt: een deeltje zonder lading, ongeveer even zwaar als het proton. In hetzelfde jaar werd het positron ontdekt: een elektron met positieve lading. In 1936 volgde het eerste meson, een deeltje waarvan de massa tussen die van het elektron en die van het proton ligt.
Hiervan heeft men nog een kleine veertig verschillende soorten gevonden (zie mesonen). Bij sommige processen treden ook deeltjes op, die zwaarder zijn dan een proton: de zgn. hyperonen, waarvan er zes bekend zijn (zie hyperonen). In 1956 werden het antiproton (een negatief proton) en het antineutron ontdekt. Tenslotte heeft men nog het neutrino en het antineutrino, ongeladen deeltjes, met massa veel kleiner dan die van het elektron (vermoedelijk is de massa nul). Ook de lichtquanta (fotonen) gedragen zich als deeltjes.Het gehele beeld is dus, vergeleken met de tijd, toen men alleen proton en elektron als de elementaire deeltjes beschouwde, weer aanzienlijk ingewikkelder geworden (tabel). Het blijft echter de vraag, of de opgenoemde deeltjes werkelijk alle elementaire deeltjes zijn.
Immers, alle deeltjes kunnen zich in elkaar omzetten. B.v. bij het bètaverval van het neutron hebben we te maken met de reactie n ➝ e+ ⊽e + p, waarbij een neutron wordt omgezet in een elektron, anti-(elektron)neutrino en een proton. Algemeen geldt dat de elementaire deeltjes zich op verschillende manieren in elkaar om kunnen zetten, dat zij kunnen verschijnen en verdwijnen en dat zij dus niet als onveranderlijke bouwstenen van de materie zijn te beschouwen.
De elementaire deeltjes worden in verschillende groepen samengenomen: baryonen, mesonen, pieptonen, foton. Deze opsomming kan nog worden uitgebreid met de zgn. resonanties, die opgevat kunnen worden als gebonden toestanden van de opgesomde deeltjes. In de tabel zijn deze resonanties niet opgenomen. Verschillende groeperingen, m.n. die van de baryonen en mesonen zijn beter begrepen door de unitaire symmetrie: volgens deze theorie vormen de baryonen en mesonen groepen van acht (octetten) en groepen van één (singlet). Alleen de meest voorkomende vervalwijzen zijn opgenomen, hoewel de meer zeldzame vervalwijzen vanuit zuiver theoretisch standpunt bijzonder interessant zijn en nog niet alle begrepen zijn.
Het begrip ‘vertakkingsverhoudingen’ wordt duidelijk aan de hand van het Λ-verval. Voor dit deeltje zijn twee vervalwijzen opgegeven, nl. Λ ➝p + πen Λ ➝n + π°. In de tabel zijn slechts de meest voorkomende vervalwijzen opgenomen, de meer zeldzame processen, zoals Λ ➝p + e + ⊽e en Λ ➝p + μ+ ⊽μ zijn terwille van de overzichtelijkheid achterwege gelaten.
Soortgelijke verfijningen moet men overal in de tabel aangebracht denken. De waarneming van de elementaire deeltjes gaat dikwijls op zeer indirecte wijze. Bij de gebruikelijke methoden maakt men de banen van de deeltjes zichtbaar, waaruit men dan met behulp van computers allerlei grootheden zoals impuls en energie kan berekenen. De meest gebruikte zijn:
1. het wilsonvat;
2. het bellenvat;
3. het vonkenvat;
4. speciale fotografische emulsies waarin geladen elementaire deeltjes een zwarting veroorzaken.
