Τα κουάρκ είναι τα θεμελιώδη σωματίδια που αποτελούν τα πρωτόνια και τα νετρόνια. Είναι τα μικρότερα δομικά στοιχεία της ύλης που γνωρίζουμε. Τα κουάρκ διακρίνονται σε έξι τύπους: άνω, κάτω, γοητευτικό, παράξενο, πάνω και κάτω. Τα άνω και κάτω κουάρκ είναι τα ελαφρύτερα και πιο συνηθισμένα. Ένα πρωτόνιο αποτελείται από δύο άνω κουάρκ και ένα κάτω κουάρκ. Ένα νετρόνιο αποτελείται από δύο κάτω κουάρκ και ένα άνω κουάρκ. Τα κουάρκ δεν βρίσκονται ποτέ μόνα τους. Είναι πάντα συνδεδεμένα μεταξύ τους από την ισχυρή δύναμη, σε ομάδες των δύο ή τριών. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται περιορισμός.

Τα κουάρκ προτάθηκαν ανεξάρτητα από τους Murray Gell-Mann και George Zweig το 1964. Το όνομα προέρχεται από έναν στίχο στο Finnegans Wake του James Joyce. Πειράματα στο Κέντρο Γραμμικού Επιταχυντή του Στάνφορντ στα τέλη της δεκαετίας του 1960 επιβεβαίωσαν την ύπαρξή τους. Τα κουάρκ έχουν κλασματικά ηλεκτρικά φορτία: τα κουάρκ άνω, γοητευτικό και άνω έχουν +2/3, ενώ τα κουάρκ κάτω, παράξενο και κάτω έχουν -1/3. Έχουν επίσης χρωματικό φορτίο, το οποίο είναι η πηγή της ισχυρής δύναμης. Η ισχυρή δύναμη προκαλείται από γκλουόνια, τα οποία συνδέουν τα κουάρκ μεταξύ τους. Χωρίς την ισχυρή δύναμη, τα κουάρκ θα διασπούνταν και τα άτομα δεν θα υπήρχαν. Τα κουάρκ αποτελούν τον ακρογωνιαίο λίθο του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής.

Γεγονότα για τα κουάρκ

• Έξι γεύσεις. Πάνω, κάτω, γοητεία, παράξενο, πάνω, κάτω.
• Χρέωση. Κλασματικό, +2/3 ή -1/3.
• Proton. Δύο πάνω, ένας κάτω.
• Νετρόνια. Δύο κάτω, ένα πάνω.
• Εγκλεισμός. Ποτέ δεν με βρήκαν μόνο.

Τα κουάρκ δεν είναι το ίδιο με τα λεπτόνια. Τα κουάρκ αισθάνονται την ισχυρή δύναμη. Τα λεπτόνια όχι.