Bariony i mezony są złożonymi cząstkami subatomowymi zbudowanymi z bardziej elementarnych obiektów, kwarków. Sześć rodzajów kwarków, wraz z odpowiadającymi im antykwarkami, jest niezbędnych do stworzenia wszystkich znanych hadronów. Te sześć odmian, czy też „smaków” kwarków otrzymało nazwy: góra, dół, urok, dziwny, góra i dół. Znaczenie tych nieco niezwykłych nazw nie jest ważne; powstały one z wielu powodów. To, co jest ważne, to sposób, w jaki kwarki przyczyniają się do materii na różnych poziomach i właściwości, które posiadają.
Kwarki są niezwykłe w tym, że niosą ładunki elektryczne, które są mniejsze w wielkości niż e, wielkość ładunku elektronu (1,6 × 10-19 kulombów). Jest to konieczne, aby kwarki łączyły się ze sobą dając prawidłowe ładunki elektryczne dla obserwowanych cząstek, zwykle 0, +e lub -e. Tylko dwa rodzaje kwarków są niezbędne do budowy protonów i neutronów, składników jąder atomowych. Są to: kwark górny o ładunku +2/3e i kwark dolny o ładunku -1/3e. Proton składa się z dwóch kwarków górnych i jednego kwarka dolnego, co daje mu łączny ładunek +e. Neutron natomiast zbudowany jest z jednego kwarka górnego i dwóch kwarków dolnych, dzięki czemu jego ładunek netto wynosi zero. Inne własności kwarków górnego i dolnego również sumują się, dając zmierzone wartości dla protonu i neutronu. Na przykład, kwarki mają spiny równe 1/2. W celu utworzenia protonu lub neutronu, które również mają spin 1/2, kwarki muszą ustawić się w taki sposób, że dwa z trzech spinów znoszą się nawzajem, pozostawiając wartość netto 1/2.
Kwarki w górę i w dół mogą również łączyć się w cząstki inne niż protony i neutrony. Na przykład, spiny trzech kwarków mogą być ułożone tak, że nie anulować. W takim przypadku tworzą one krótkotrwałe stany rezonansowe, którym nadano nazwę delta lub Δ. Delty mają spiny 3/2, a kwarki w górę i w dół łączą się w czterech możliwych konfiguracjach – uu, uud, udd i ddd – gdzie u i d oznaczają górę i dół. Ładunki tych stanów Δ wynoszą odpowiednio +2e, +e, 0, i -e.
Kwarki górny i dolny mogą również łączyć się ze swoimi antykwarkami tworząc mezony. Mezon pi, lub pion, który jest najlżejszym mezonem i ważnym składnikiem promieni kosmicznych, występuje w trzech postaciach: z ładunkiem e (lub 1), z ładunkiem 0 i z ładunkiem -e (lub -1). W stanie dodatnim kwark górny łączy się z antykwarkiem dolnym; kwark dolny wraz z antykwarkiem górnym tworzą pion ujemny; a pion obojętny jest kwantowo-mechaniczną mieszaniną dwóch stanów-uu i dd, gdzie kreska nad górną literą oznacza antykwark.
Kwark górny i dolny są najlżejszymi odmianami kwarków. Nieco cięższe są kwarki drugiej pary, uroczy (c) i dziwny (s), o ładunkach odpowiednio +2/3e i -1/3e. Trzecia, jeszcze cięższa para kwarków składa się z kwarka górnego (lub prawdy, t) i dolnego (lub piękna, b), ponownie o ładunkach odpowiednio +2/3e i -1/3e. Te cięższe kwarki i ich antykwarki łączą się z kwarkami górnymi i dolnymi oraz między sobą, tworząc szereg hadronów, z których każdy jest cięższy od podstawowego protonu i pionu, które reprezentują najlżejsze odmiany barionu i mezonu, odpowiednio. Na przykład cząstka zwana lambda (Λ) jest barionem zbudowanym z kwarków u, d i s; jest więc podobna do neutronu, ale z kwarkiem d zastąpionym kwarkiem s.
.