Τα λεπτόνια είναι μια οικογένεια στοιχειωδών σωματιδίων που περιλαμβάνει το ηλεκτρόνιο, το μιόνιο, το ταυ και τα σχετικά νετρίνα τους. Όπως τα κουάρκ, τα οποία αποτελούν τα πρωτόνια και τα νετρόνια στον ατομικό πυρήνα, το λεπτόνιο είναι ένα φερμιόνιο, που σημαίνει ότι έχει κβαντικό σπιν ½. Άλλα θεμελιώδη σωματίδια με διαφορετικά σπιν ονομάζονται μποζόνια και μεσολαβούν στις αλληλεπιδράσεις δυνάμεων μεταξύ των φερμιονίων. Τα φερμιόνια, που αποτελούνται από το λεπτόνιο και το κουάρκ, είναι το «κρέας» της ύλης, ενώ τα μποζόνια είναι ο «σκελετός».
Σε σύγκριση με τα κουάρκ, ένα λεπτόνιο είναι ελαφρύ. Η μάζα ενός ηλεκτρονίου είναι το 1⁄1836 μιας μονάδας ατομικής μάζας (amu), η κατά προσέγγιση μάζα ενός ατόμου υδρογόνου. Η μη λεπτονική μάζα στο άτομο υδρογόνου προέρχεται από τον πυρήνα. Οι άλλες δύο παραλλαγές λεπτονίων – το μιόνιο και το ταυ – είναι σημαντικά βαρύτερες. Το ταυλεπτόνιο ζυγίζει σχεδόν διπλάσιο από ένα πρωτόνιο.
Υπάρχουν τρεις τύποι λεπτονίων, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως: το ηλεκτρόνιο, το μιόνιο και το ταυ. Καθένα από αυτά έχει ένα συσχετισμένο νετρίνο – το νετρίνο ηλεκτρονίων, το νετρίνο μιονίων και το νετρίνο ταυ. Τα νετρίνα έχουν σχεδόν μηδενική μάζα και καθόλου φορτίο και ταξιδεύουν κοντά στην ταχύτητα του φωτός.
Το ηλεκτρόνιο και τα άλλα λεπτόνια βάσης έχουν αρνητικό φορτίο, είναι πιο σταθερά από τα νετρίνα και μπορούν να περιφέρονται γύρω από τους ατομικούς πυρήνες. Το ηλεκτρόνιο είναι το πιο σταθερό από τα τρία και μπορεί να βρεθεί σε όλη τη συμβατική ύλη. Το μιόνιο και το ταυ δημιουργούνται κατά τη διάρκεια πειραμάτων επιταχυντή σωματιδίων ή μέσω κρούσεων κοσμικών ακτίνων. Καθένα από αυτά τα έξι σωματίδια έχει ένα συσχετισμένο αντισωματίδιο αντίθετου φορτίου, ανεβάζοντας τον συνολικό αριθμό των λεπτονίων σε 12. Αυτά τα αντισωματίδια ονομάζονται αντιηλεκτρόνια, αντιμιόνια και αντιταύς.
Όταν συστήματα που περιέχουν λεπτόνια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, ο συνολικός αριθμός των λεπτονίων τείνει να διατηρείται. Η σπάνια περίπτωση στην οποία ο αριθμός δεν διατηρείται ονομάζεται χειρόμορφη ανωμαλία. Μερικές φορές, τα λεπτόνια αλλάζουν τον τύπο τους, αλλά αυτό απαιτεί συνήθως υψηλές ενέργειες και τα βαρύτερα λεπτόνια δεν είναι πολύ σταθερά.