1897年，汤姆逊（J.J.Thomson，1856-1940）在阴极射线管中发现了电子(e-)，这是人类历史上发现的第一个基本粒子。物理学家们陆续发现了一大批带电的或电中性的粒子，其中包括质子(p)、正电子(e+)和中子(n)。
早些时候，在质子和中子还不能被轰开，被认为是基本粒子的时代。电子的电荷单位为一个负电荷，质子为一个正电荷，不带点的中子电荷为零。
在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的。当时，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，那么与之对应的质子，也是一个最小电荷。
基本电荷e=1.602 176 634×10-19库伦，（通常取e=1.6×10-19C）。是一个电子或一个质子所带的电荷量。任何带电体所带电荷都是e的整数倍或者等于e。
后来，在发现质子和中子能被轰开，由电荷更小的夸克组成。但由于历史原因，因为电子的元电荷，质子还是一个正电荷单位，更小的夸克只能采取分数电荷。
1、电子
电子不是夸克组成，电子目前是基本粒子，带一个负电荷，目前还没办法得知其组成成分，可以当作是一个整体的粒子。
电子的反物质是正电子，带一个正电荷。在一些加速器的粒子碰撞中，被发现。1932年8月2日，美国加州理工学院的安德森等人向全世界庄严宣告，他们发现了正电子。并证实了Dirac 的预言J.Chadwick 发现中子，证实了Rutherford 的猜测W.K.Heisenborg 和伊万年科各自建立原子核由质子和中子组成的假说 。
2、夸克
质子和中子由更小的夸克组成。所不同的是夸克的种类。由于质子和中子可以被分割成更小的粒子，质子一个正电荷也将被分割。
下面内容摘录夸克模型----中国科学院 和 夸克聚变威力或比核聚变大----中国科学院实验已经证实存在六种不同的夸克，即上（u）、下（d）、奇（s）、粲（c）、底（b）及顶（t），称之为六种不同的“味道”（flaver）。
1964年，美国科学家格林伯格（Oscar Wallace Greenberg）（左图 左）引入了夸克的一种自由度——“颜色”（color）的概念。这里的“颜色”并不是视觉感受到的颜色，而是一种新引入的 量子数的代名词，与电子带电荷相类似，夸克带颜色荷。这样，每味夸克就有三种颜色分别是红、绿和蓝。夸克的种类由原来的6种扩展到18种，再加上与它们对应的18种反夸克，自然界一共有36种夸克。 上夸克、下夸克、顶夸克、底夸克、奇夸克和粲夸克中，其中只有上夸克和下夸克质量目前最轻最稳定，能在宇宙中找到，而其他粒子只能通过高能碰撞产生。2017年6月，欧洲核子研究中心（CERN）团队从高能碰撞数据中发现一种包含两个粲夸克的全新重子。当时科学家猜测，粲夸克在聚变成重子的过程中，可能会向宇宙释放剩余能量。 夸克具有分数电荷，以质子电荷为单位，上、粲及顶夸克的电荷为+2⁄3，而下、奇及底夸克的电荷则为−1⁄3。
中子和质子都是由夸克组成，所不同的是：中子由两个下夸克和一个上夸克组成，而质子由两个上夸克和一个下夸克组成。
也就是说，质子有电荷为+2⁄3的两个上夸克，和一个−1⁄3电荷的下夸克组成，电荷总数为1.
中子电荷为+2⁄3的上夸克，和两个−1⁄3电荷的下夸克组成，电荷总数为0。