自旋为半整数的微观粒子，构成实物的电子、质子、中子都属于费米子。与此对应的具有整数或零自旋的粒子称为波色子，例如光子。

大家都知道，量子力学是现代物理学的核心，物理学家对宇宙中“极小构成”的 探索 一直延续至今。从分子、原子，到组成原子的质子、中子、电子，可能都是很多人所熟知的。

然而，随着各种名称怪异的夸克（上夸克，下夸克、顶夸克、奇夸克等），到中微子、玻色子的发现，还有2021年发现的希格斯玻色子，普通大众就开始云里雾里了，这都是些啥……

如果用非常简单的语言解释，可以概括为：这些粒子的分类和作用，其实是在解释微观量子是如何相互作用、如何黏在一起构成我们所看到的宏观世界的。

简单来说，基本粒子分为两大类，玻色子和费米子。

费米子是构成物质的基本粒子，遵循不相容原理。

玻色子（如光子）作为交换粒子，在粒子之间传来传去，负责产生相互作用力。

自然界中有12种费米子以及对应的反粒子，它们每四种为一代，一共分为三代：

要理解这些，需要了解粒子间的相互作用力，而现代物理学就是在统一这些力，完成“大一统”。

万有引力：几乎可以忽略不计 ； 粒子交换引力子产生引力。

电磁力：就是带电粒子间的相互作用，把原子约束在一起；是化学反应的基础。

量子电动力学（Quantum Electrodynamics，QED）是解释粒子间电磁作用的理论——粒子通过相互传递光子，来产生作用力。量子电动力学是20世纪40年代由费曼等物理学家创立的，费曼还发明了著名的“费曼图”把粒子间的这种相互作用力画了出来。

强相互作用力：束缚着原子核，也就是有质子和中子的部分，使原子核不至于因为电磁力互斥的作用四分五裂；

量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）解释了强相互作用力——当夸克互相交换胶子，就会产生强相互作用力。（这些粒子叫做胶子，也是因为他们把夸克黏在了一起）

弱相互作用力：一些放射现象的起因，也是在恒星内部发生原子合成的作用力之一。

弱相互作用力通过交换三种玻色子发挥作用，这个理论预言了希格斯玻色子的存在。

（2021年7月4日，欧洲和研究组织宣布发现了希格斯玻色子。这是继法拉第和麦克斯韦在150年前统一电磁力后，最重大的一次力的统一。）

如果说费米子构成物质，那么玻色子则负责产生它们之间的力：强相互作用力、电磁力和弱相互用力。这也就是基本粒子的标准模型。

自旋为半整数的粒子，比如电子

费米子是满足费米-狄拉克统计的粒子，由全同费米子组成体系的波函数在奇排列作用下使波函数乘上一个符号，偶排列为正。又根据自旋-统计定理，可以推出费米子的自旋为半整数。

自旋为半整数的粒子

天使粒子的发现意味着量子计算已成为可能。
量子世界本质上是平行的，一个量子粒子能够同时穿过两个狭缝。量子计算机能够进行高度并行的计算，远比经典计算机有效。
天使粒子一般指马约拉纳费米子。
马约拉纳费米子（英语：Majorana fermion）是一种费米子，它的反粒子就是它本身。与此相反，狄拉克费米子（Dirac fermion）则是指反粒子与自身不同的费米子。