Fermiony

Fermiony są ̨ podstawowymi elementami budującymi materię. Materię trwałą która nas otacza, tworzą następujące  cząstki: elektron, kwark górny (u) oraz kwark dolny (d). Dwa kwarki górne i jeden dolny (uud) tworzą proton, a jeden kwark górny i dwa dolne (udd) tworzą neutron. Wiązanie to znane jest jako oddziaływanie silne. Protony i neutrony łącząc  się, tworzą jądra atomowe. Do tej grupy cząstek należy też neutrino elektronowe.
Opisane wyżej cząstki (elektron, neutrino elektronowe, kwark dolny i górny) tworzą pierwszą z trzech grup cząstek zwanych generacjami. W każdej generacji występują cztery cząstki odpowiadające cząstkom z pierwszej generacji (lecz o różnej masie). Druga ̨ generację tworzą cząstki: mion, neutrino mionowe, kwark dziwny (s) i kwark powabny (c), zaś trzecią: taon, neutrino taonowe, kwark denny (b) i kwark szczytowy (t). W sumie model określa dwanaście podstawowych fermionów. Dwa pierwsze w każdej grupie nazywamy leptonami, a dwa pozostałe kwarkami. Istnienie czwartej i następnych generacji nie jest zabronione przez Model. Jednak obserwacje średniego czasu życia cząstek wskazują, że istnieją tylko trzy komplety fermionów. Rozumowanie to opiera się na następującym fakcie: im więcej jest możliwych sposobów, na które może się rozpaść cząstka, tym krócej ta cząstka żyje. Większa ilość cząstek związana z istnieniem wyższych generacji dostarczyłaby nowych kanałów rozpadu. Obserwowane cząstki żyją na tyle długo, że istnienie czwartej generacji wydaje się wykluczone, chyba że odpowiadające jej nowe neutrino miałoby masę większa ̨ od ok. 45 GeV/c² (połowa masy bozonu Z). Wtedy cząstka Z nie mogłaby się rozpadać na parę neutrino – antyneutrino czwartej generacji.
Wszystkie znane neutrina maja ̨ masy mniejsze od kilku eV/c² i dlatego istnienie czwartej rodziny nie wydaje się
naturalne.