A fermionok az anyagot alkotó részecskék. Az elektronok, protonok, neutronok és kvarkok mind fermionok. Engedelmeskednek a Pauli-elvnek, amely kimondja, hogy két fermion nem foglalhatja el ugyanazt a kvantumállapotot. Ez a szabály az, amiért az atomoknak szerkezetük van, az elektronok ezért töltik be a héjakat egy meghatározott sorrendben, és az anyag ezért nem omlik össze egyetlen sűrű folttá. A fermionok spinje fél-egész, például 1/2 vagy 3/2. A bozonok ezzel szemben egész spinűek, és ugyanabba az állapotba rakódhatnak.

A kizárási elvnek mélyreható következményei vannak. Ez az oka annak, hogy a fehér törpecsillagok és a neutroncsillagok nem omlanak össze saját gravitációjuk alatt. Az elektronok vagy neutronok ellenállnak az összenyomódásnak, mivel nem vehetik fel ugyanazt az állapotot. Ezt az ellenállást degenerációs nyomásnak nevezik. A fermionok kétféleképpen léteznek: kvarkok, amelyek érzik az erős erőhatást, és leptonok, amelyek nem. A kvarkok protonokat és neutronokat alkotnak. A leptonok közé tartoznak az elektronok, a müonok és a neutrínók. Minden fermionnak van egy ellentétes töltésű antirészecskéje. A fermion szó Enrico Fermire utal, aki kidolgozta a fermionokat leíró statisztikákat.

Fermion tények

• Anyagrészecskék. Elektronok, protonok, neutronok, kvarkok.
• Spin. Fél-egész szám, például 1/2.
• Kizárási elv. Nincs két egyazon kvantumállapotban.
• Degenerációs nyomás. Támogatja a fehér törpéket és a neutroncsillagokat.
• Típusok. Kvarkok és leptonok.

A fermionok nem ugyanazok, mint a bozonok. A fermionok alkotják az anyagot. A bozonok erőket hordoznak.