20世紀初，人們發現原子是由電子和原子核組成的。原子很小，原子核更是微乎其微。
原子核還可以分成更小的「小不點」。這些“小不點兒”都屬於原子世界的“居民”，種類很多。起初，人們只發現了電子、光子、質子、中子四種。後來，又發現了正電子、中微子、介子、超子、變子等，統稱為「基本粒子」。根據統計， 目前已發現的基本粒子約400種，而且還在持續的發現之中。
在基本粒子的家庭中，要算質子和中子比較大，它們的直徑約為1.6×10-15 米，質量約為1.67×10-27 公斤。別的基本粒子，就要小得多了。例如，1836個電子的總質量只相當於一個質子；而一個中微子或反中微子，只有一個電子質量的1/10000。而質子和中子又是由更基本的組成粒子－夸克和膠子組成。
有趣的是，光子的靜止質量竟等於零。
質量最大的是超子，相當於質子質量的340倍，所以叫作「超子」。不過，超子的壽命很短，一般只能「活」一百億分之一秒。
介子的名稱來源也很有趣，是說它的質量大小介於電子和質子之間。介子的「兄弟」很多，有的帶正電，有的帶負電，有的沒有電。
人們也發現，這些基本粒子，有些竟能互相變來變去。就拿電子和正電子來說，它倆長得一樣大，質量也一樣，帶著同樣多的電荷──只是電荷的正負相反。它倆遇在一起，可以變成兩個光子。當反質子和質子相接近時，兩者都會喪失電荷變成中性的反中子。 1960年3月，中國物理學家王淦昌教授在第九屆國際高能物理學會議上，報告了他發現的新的基本粒子－反西格馬負超子。這種負超子可以衰變成一個反中子和一個帶正電的介子。這就是說，這些原子世界的小「居民」彼此間不是孤立靜止的，而是相互連結、變化著的。
基本粒子，是不是物質世界裡最「基本」的微粒呢？
人類征服自然的本領還不夠。現代科學文化的最高成就，從整個人類發展史來說，還只是個幼年時期。現在被認為是“基本粒子”的一些小微粒，在將來也許會被發現並不“基本”，而是由其他更小的“基本粒子”組成的——這是很可能的事。
儘管原子世界的「居民」是如此微小，那麼難以捉摸，但是許多科學工作者卻在不斷探索，努力揭開微觀世界的種種奧秘。