Nükleonlar, atomun çekirdeğinde bulunan ve elektronlara göre yaklaşık 2000 kat daha ağır olan, artı yüklü proton ve yüksüz nötronlardan oluşur. Atom altı parçacıklar ise atomdan çok daha küçük olan ve atomu oluşturan maddelerdir. İki ana kategoriye ayrılırlar: 1. Leptonlar: Elektron gibi, kendilerini oluşturan alt parçaları olmayan parçacıklardır. 2. Kuarklar: Proton ve nötron gibi, temel parçacıklar olup, kendilerini oluşturan başka parçacıklardan oluşmamışlardır. Diğer atom altı parçacıklar arasında nötrinolar, foton, bozon, mezon, fermiyon ve baryon bulunur.