Baryonit ja mesonit ovat monimutkaisia subatomisia hiukkasia, jotka on rakennettu alkeellisemmista kohteista, kvarkkeista. Kaikkien tunnettujen hadronien selittämiseen tarvitaan kuusi kvarkkityyppiä ja niitä vastaavat antikvarkit. Kvarkkien kuusi lajia eli ”makua” ovat saaneet nimet up, down, charm, strange, top ja bottom. Näiden hieman epätavallisten nimien merkitys ei ole tärkeä; ne ovat syntyneet useista syistä. Tärkeää on se, miten kvarkit vaikuttavat materiaan eri tasoilla ja millaisia ominaisuuksia niillä on.
Kvarkit ovat epätavallisia siinä mielessä, että ne kantavat sähkövarauksia, jotka ovat suuruusluokaltaan pienempiä kuin e, joka on elektronin varauksen suuruus (1,6 × 10-19 coulombia). Tämä on välttämätöntä, jotta kvarkit voivat yhdistyä toisiinsa ja antaa havaituille hiukkasille oikeat sähkövaraukset, yleensä 0, +e tai -e. Vain kahdenlaisia kvarkkeja tarvitaan protonien ja neutronien, atomiytimien rakenneosien, muodostamiseen. Nämä ovat up-kvarkki, jonka varaus on +2/3e, ja down-kvarkki, jonka varaus on -1/3e. Protonissa on kaksi up-kvarkkia ja yksi down-kvarkki, jolloin sen kokonaisvaraus on +e. Neutroni taas rakentuu yhdestä up-kvarkista ja kahdesta down-kvarkista, joten sen nettovaraus on nolla. Myös muut ylös- ja alas-kvarkkien ominaisuudet summautuvat yhteen, jolloin saadaan protonin ja neutronin mitatut arvot. Kvarkkien spinit ovat esimerkiksi 1/2. Muodostaakseen protonin tai neutronin, joiden spin on myös 1/2, kvarkkien on kohdistuttava siten, että kaksi kolmesta spinistä kumoaa toisensa, jolloin nettoarvoksi jää 1/2.
Ylä- ja alakvarkit voivat yhdistyä muodostaakseen myös muita hiukkasia kuin protoneja ja neutroneja. Esimerkiksi kolmen kvarkin spinit voidaan järjestää siten, että ne eivät kumoa toisiaan. Tällöin ne muodostavat lyhytikäisiä resonanssitiloja, joille on annettu nimi delta eli Δ. Deltojen spinit ovat 3/2, ja ylös- ja alas-kvarkit yhdistyvät neljässä mahdollisessa konfiguraatiossa -uuu, uud, udd ja ddd, joissa u ja d tarkoittavat ylös- ja alaspäin. Näiden Δ-tilojen varaukset ovat vastaavasti +2e, +e, 0 ja -e.
Ylä- ja alakvarkit voivat myös yhdistyä antikvarkkiensa kanssa muodostaen mesoneja. Pi-mesonia eli pionia, joka on kevyin mesoni ja tärkeä kosmisen säteilyn komponentti, on olemassa kolmessa muodossa: varauksella e (eli 1), varauksella 0 ja varauksella -e (eli -1). Positiivisessa tilassa up-kvarkki yhdistyy down-antiquarkkiin; down-kvarkki yhdessä up-antiquarkin kanssa muodostavat negatiivisen pionin; ja neutraali pioni on kvanttimekaaninen sekoitus kahdesta tilasta -uu ja dd, jossa kirjaimen yläpuolella oleva palkki tarkoittaa antiquarkkia.
Up- ja down-kvarkit ovat kvarkkien kevyimpiä muunnoksia. Hieman raskaampia ovat toinen kvarkkipari, charm (c) ja strange (s), joiden varaukset ovat vastaavasti +2/3e ja -1/3e. Kolmas, vieläkin raskaampi kvarkkipari koostuu topista (tai totuudesta, t) ja bottomista (tai kauneudesta, b), joiden varaukset ovat jälleen +2/3e ja -1/3e. Nämä raskaammat kvarkit ja niiden antikvarkit yhdistyvät ylös- ja alas-kvarkkien kanssa ja keskenään muodostaen erilaisia hadroneja, joista jokainen on raskaampi kuin perusprotonit ja -pionit, jotka edustavat baryonin ja mesonin kevyimpiä lajeja. Esimerkiksi hiukkanen nimeltä lambda (Λ) on u-, d- ja s-kvarkkien muodostama baryoni; se on siis neutronin kaltainen, mutta d-kvarkki on korvattu s-kvarkilla.