Η θεωρία των σωματιδίων είναι μια απίστευτα ευρέως αποδεκτή θεωρία για την ύλη, η οποία υποστηρίζει, ουσιαστικά, ότι η ύλη αποτελείται από μικρά σωματίδια που κινούνται συνεχώς. Η σωματιδιακή θεωρία είναι ο τομέας της σωματιδιακής φυσικής, η οποία είναι επίσης γνωστή ως φυσική υψηλής ενέργειας, επειδή πολλά από τα πιο θεμελιώδη σωματίδια δεν απαντώνται γενικά στη φύση, αλλά μπορούν να δημιουργηθούν δημιουργώντας αλληλεπιδράσεις εξαιρετικά υψηλής ενέργειας μεταξύ σωματιδίων.
Ο προκάτοχος της σύγχρονης θεωρίας των σωματιδίων χρονολογείται από την αρχαία Ελλάδα, όταν οι φιλόσοφοι τον 6ο αιώνα π.Χ. υποστήριξαν ότι υπήρχαν θεμελιώδη σωματίδια ύλης. Για χιλιάδες χρόνια μετά από αυτό, ωστόσο, η θεωρία των σωματιδίων εξαφανίστηκε στο μεγαλύτερο μέρος του κόσμου, με διάφορες άλλες θεωρίες να ξεπηδούν αντ’ αυτού. Τον 19ο αιώνα, ωστόσο, επανήλθε, με έναν επιστήμονα ονόματι John Dalton να προτείνει ένα θεμελιώδες, αδιαίρετο σωματίδιο που αποτελούσε όλη την ύλη. Ονόμασε αυτό το σωματίδιο άτομο, από την ελληνική λέξη που σήμαινε αδιαίρετο.
Μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα είχε γίνει φανερό, ωστόσο, ότι το άτομο δεν ήταν, στην πραγματικότητα, αδιαίρετο, και ότι υπήρχαν ακόμη μικρότερα σωματίδια που αποτελούσαν το άτομο. Κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα και στον 21ο αιώνα, αυτά τα σωματίδια διασπάστηκαν και ανακαλύφθηκαν νέα σωματίδια υψηλής ενέργειας. Η ανακάλυψη αυτών των σωματιδίων βοήθησε να τελειοποιηθεί και να επεκταθεί η φύση της σωματιδιακής φυσικής, και μεγάλο μέρος της δουλειάς που γίνεται σήμερα έχει να κάνει με τη δημιουργία νέων σωματιδίων προς παρατήρηση. Αυτό γίνεται με τη δημιουργία αλληλεπιδράσεων πολύ υψηλής ενέργειας σε επιταχυντές σωματιδίων, όπου τα σωματίδια εκτοξεύονται μεταξύ τους με απίστευτα υψηλές ταχύτητες, ουσιαστικά θρυμματίζονται στα συστατικά κομμάτια τους και απελευθερώνοντας ενεργητικά σωματίδια που διαλύονται γρήγορα.
Το μοντέλο εργασίας της θεωρίας σωματιδίων αυτή τη στιγμή είναι γνωστό ως Καθιερωμένο Μοντέλο. Το Καθιερωμένο Μοντέλο, αν και δεν είναι αληθινή Ενοποιητική Θεωρία, πλησιάζει εντυπωσιακά. Αντιμετωπίζει τρεις από τις τέσσερις γνωστές αλληλεπιδράσεις: τις ηλεκτρομαγνητικές, τις ισχυρές και τις ασθενείς δυνάμεις. Αποτυγχάνει να αντιμετωπίσει τη βαρυτική δύναμη, καθιστώντας την ημιτελή, αλλά εξακολουθεί να επιτρέπει μια μεγάλη συνολική κατανόηση των σωματιδίων και του σύμπαντος στο σύνολό του. Το μοντέλο περιέχει είκοσι τέσσερα θεμελιώδη σωματίδια, τα οποία αποτελούν την ύλη, και τα μποζόνια μέτρησης που μεσολαβούν στις δυνάμεις. Προβλέπει επίσης έναν τύπο μποζονίου, το μποζόνιο Higgs, το οποίο είναι το μόνο μποζόνιο που δεν έχει ακόμη παρατηρηθεί, που αναμένεται να ανιχνευθεί από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων.
Σε βασικό επίπεδο, η θεωρία των σωματιδίων βοηθά στην κατηγοριοποίηση των τριών βασικών καταστάσεων της ύλης που βλέπουμε σε καθημερινό επίπεδο. Τα σωματίδια παρατηρούνται σε σχέση μεταξύ τους και την ποσότητα ενέργειας που έχουν, η οποία επηρεάζει το πόσο κινούνται. Σε μια κατάσταση όπου τα σωματίδια έλκονται έντονα μεταξύ τους και συγκρατούνται σφιχτά μεταξύ τους σε μια κατάσταση όπου δονούνται αλλά παραμένουν σχετικά σταθερά, υπάρχει ένα στερεό. Όταν υπάρχει κάποια έλξη μεταξύ των σωματιδίων και συγκρατούνται κάπως μαζί, με σχετικά ελεύθερο βαθμό κίνησης, υπάρχει ένα υγρό. Και όταν υπάρχει μικρή έλξη μεταξύ των σωματιδίων και μπορούν να κινούνται ελεύθερα, υπάρχει ένα αέριο.