Se aplica al estudio de las partículas elementales y sus interacciones; también se conoce como física de altas energías debido a que el estudio de distancias extremadamente pequeñas implica el uso de energías muy elevadas; estas energías se consiguen en los aceleradores de partículas.
Esta rama de la física se ocupa de la estructura interna de estos componentes de la materia y de su interacción para formar núcleos; en la actualidad ya se conocen los principios físicos que explican cómo se forman átomos y moléculas a partir de núcleos y electrones; ahora se realizan intensas investigaciones para averiguar los principios que rigen la estructura de toda la materia.