La física de partículas es una rama de la física que estudia los componentes elementales de la materia y la radiación, y las interacciones entre ellos.
También se llama "física de alta energía", porque muchas partículas elementales no ocurren en circunstancias normales en la naturaleza, sino que pueden crearse y detectarse durante colisiones energéticas de otras partículas, como se hace en los aceleradores de partículas.
La investigación moderna de la física de partículas se centra en las partículas subatómicas, que tienen menos estructura que los átomos.
Estos incluyen componentes atómicos como electrones, protones y neutrones los protones y los neutrones son en realidad partículas compuestas, formadas por quarks, partículas producidas por procesos radiactivos y de dispersión, como fotones, neutrinos y muones, así como unamplia gama de partículas exóticas.
Estrictamente hablando, el término partícula es un nombre inapropiado porque la dinámica de la física de partículas se rige por la mecánica cuántica.
Como tales, exhiben dualidad onda-partícula, mostrando un comportamiento similar a las partículas en ciertas condiciones experimentales y un comportamiento similar a las ondas en otras más técnicamente se describen mediante vectores de estado en un espacio de Hilbert.
Todas las partículas y sus interacciones observadas hasta la fecha pueden describirse mediante una teoría de campo cuántico llamada Modelo Estándar.
El modelo estándar tiene 40 especies de partículas elementales 24 fermiones, 12 bosones vectoriales y 4 escalares, que pueden combinarse para formar partículas compuestas, lo que representa los cientos de otras especies de partículas descubiertas desde la década de 1960.