微观世界的本质特征就是量子化，而在量子的世界中费米子和玻色子则是最基础的存在。
量子
量子指的是一种基本的物理单位，也是量子力学的基本概念之一。量子是指在某些物理现象中，能量、动量、角动量等物理量的取值是分立的，而不是连续的。在量子力学中，物质和辐射的性质都可以用量子来描述。
费米子
费米子是一类具有半整数自旋的基本粒子。它们属于量子力学中的费米子统计，遵循费米-狄拉克统计原理。费米子的一个重要特征是由于泡利不相容原理的限制，同一量子态只能容纳一个费米子。电子、质子和中子都是常见的费米子。费米子的命名来自费米-狄拉克统计，这是由费米和狄拉克分别在20世纪20年代和30年代提出的。
基本费米子分为2类：夸克和轻子。
而这2类基本费米子，又分为合共24种：
12种夸克：包括上夸克(u)(u)(u)、下夸克(d)(d)(d)、奇夸克(s)(s)(s)、粲夸克(c)(c)(c)、底夸克(b)(b)(b)、顶夸克(t)(t)(t)，及它们对应的6种反粒子。
12种轻子：包括电子(e)(e)(e)、渺子(μ)(μ)(μ)、陶子(τ)(τ)(τ)、中微子νeνeνe、中微子νμνμνμ、中微子ντντντ，及对应的6种反粒子，包括3种反中微子。
中子、质子：都是由三种夸克组成，自旋为12\dfrac{1}{2}21。
在一组由全同粒子组成的体系中，如果在体系的一个量子态（即由一套量子数所确定的微观状态）上只容许容纳一个粒子，这种粒子称为费米子。费米子所遵循的统计法称为费米统计法。费米统计法的分布函数为式中n(ε)n(ε)n(ε)为体系在温度TTT达热平衡时处于能态εεε的粒子数；ααα为温度和粒子总数的函数。奇数个核子组成的原子核（因为中子、质子都是费米子，故奇数个核子组成的原子核自旋是半整数）。由全同费米子组成的孤立系统，处于热平衡时，分布在能级εi的粒子数为，Ni=gi(e(α+βεi)+1)Ni=\dfrac{gi}{(e^{(α+βεi)}+1)}Ni=(e(α+βεi)+1)gi。ααα为拉格朗日乘子、β=1kTβ=\dfrac{1}{kT}β=kT1，由体系温度，粒子密度和粒子质量决定。εiεiεi为能级i的能量，gigigi为能级的简并度。
玻色子
是遵循玻色-爱因斯坦统计，自旋量子数为整数的粒子。玻色子不遵守泡利不相容原理，多个全同玻色子可以同时处于同一个量子态，在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚。
物质的基本结构是费米子，而物质之间的基本相互作用却由玻色子来传递。
按照结构，可以分成基本粒子和复合粒子。
基本玻色子有传递基本相互作用的胶子、光子、Z、引力子以及给其他基本粒子提供质量的希格斯粒子。
复合玻色子由偶数个费米子组成，常见的有介子、氘核、氦-4等。按照自旋和宇称量子数，可以分成标量、赝标量、矢量和轴矢量粒子等。
胶子-强相互作用的媒介粒子，质量为零，电中性，自旋量子数为1，有8种。
光子-电磁相互作用的媒介粒子，质量为零，电中性，自旋量子数为1，只有1种。
Z玻色子-弱相互作用的媒介粒子，自旋量子数为1。Z玻色子有一个，不带电，质量约为91.2GeV。W玻色子有两个，分别带正、负一个电子电量，质量约为80.4GeV。
引力子-量子引力理论中传递引力相互作用的媒介粒子，质量为零，电中性，自旋量子数为2，只有1种，尚未被发现。
希格斯玻色子（Higgs boson）-又称为“上帝粒子”，在GSW电弱统一理论中引起规范对称性自发破缺并给其他基本粒子提供质量的自旋量子数为0的基本粒子，质量约为125GeV。2012年7月被欧洲核子中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）实验发现。
介子- 由一个正夸克和一个反夸克组成的强子，常见的有π、ρ、K等。
氘核、氦-4等由偶数个核子组成的原子核。因为质子和中子都是费米子，故含偶数个核子的原子核是自旋为整数的玻色子。