A matéria é constituída por átomos que, por sua vez, são constituídos por elétrons, prótons e nêutrons. No Modelo Padrão proposto por Murray Gell-Mann em 1963, os prótons e os nêutrons são formados por um conjunto de partículas ainda menores, os quarks. Há seis tipos de quarks:up, down, charm, strange, top e bottom. Os prótons e os nêutrons são constituídos somente por quarks up de carga (2/3)e e quarks down de carga –(1/3)e  sendo e o módulo da carga fundamental.

Apesar de suas cargas serem fracionárias, os quarks não são encontrados livres, logo a carga fundamental continua sendo e . Portanto, os prótons e nêutrons são constituídos, respectivamente, por