クォークやレプトンなどの基本粒子が支配するミクロの世界の基本法則は量子力学。
基本粒子は量子数と呼ばれる比較的少数の数の組で区別される。逆にそれ以上の区別はできないとも言える。電子に名札をつけて東京の電子とつくばの電子を区別するわけにはいかないのだ。
これらの基本粒子を区別する量子数には、質量、スピン、弱電荷、弱アイソスピン、カラー荷、世代などがある。
例えば、第１世代の場合、電子の電荷は -1、ニュートリノは電荷 0、両者ともレプトンでカラー荷は 0。一方、クォークのカラー荷は (R,G,B) の３種類。電荷は u クォークが +2/3、d クォークは -1/3。スピンは、レプトンもクォークも全て 1/2 だ。
全ての基本物質粒子はスピン 1/2：J=1/2
レプトンにはカラー荷はなくクォークはカラー荷をもつ
基本粒子には、質量とスピンが同じで、弱電荷や弱アイソスピン、カラー荷の符号がプラス／マイナス逆の値を持つ反粒子が存在する。反粒子でできた世界（反物質の世界）があっても良さそうだが、これまでの所、反物質でできた天体は観測されていない。