Hiukkasfysiikassa sukupolvi on osa alkuainehiukkasten luokittelua, joka viittaa perusfermioneihin ( kvarkit ja leptonit ). Eri sukupolvien hiukkaset eroavat toisistaan vain massan ja maun suhteen ; kaikki perusvuorovaikutukset ja kvanttiluvut ovat identtisiä. Vakiomallin mukaan sukupolvia on vain kolme.
Jokaisessa sukupolvessa on kaksi leptonia ja kaksi kvarkkia. Kaksi leptonia on yksi leptoni, jonka sähkövaraus on −1 (samanlainen kuin elektroni) ja yksi neutraali (neutrino); kahdesta kvarkista toisen varaus on −1/3 (d-kvarkkityyppistä) ja toisen +2/3 (u-kvarkkityyppistä).
Ensimmäiseen sukupolveen kuuluvat: elektroni , elektronineutrino , d-kvarkki ja u-kvarkki . Toiseen sukupolveen kuuluvat: myon , myonneutrino , s-quark ja c-quark . Kolmas sukupolvi sisältää: tau leptoni , tau-neutrino , b-kvarkki ja t-kvarkki .Jokaisen seuraavan sukupolven jäsenen massa on suurempi kuin edellisen vastaavan hiukkasen (neutriinojen osalta tämä on vain oletus, käänteistä massahierarkiaa ei suljeta pois kokeellisesti). Esimerkiksi ensimmäisen sukupolven varautuneen leptonin (elektronin) massa on vain 0,511 MeV / c 2 , myonin (toisen sukupolven) massa on 106 MeV/c 2 ja tau leptonin (kolmannen sukupolven) massa 1777 MeV/c 2 (melkein kaksi kertaa raskaampi kuin protoni).
Kaikki tavalliset atomit sisältävät ensimmäisen sukupolven hiukkasia. Elektronit ympäröivät atomiydintä , joka koostuu protoneista ja neutroneista , jotka sisältävät u- ja d-kvarkeja. Varautuneiden hiukkasten toinen ja kolmas sukupolvi eivät ole läsnä tavallisessa aineessa, ja niitä havaitaan vain erittäin korkean energian olosuhteissa. Kaikkien sukupolvien neutriinot läpäisevät maailmankaikkeuden, mutta ovat harvoin vuorovaikutuksessa tavallisen aineen kanssa.
Neljännen (viidennen jne.) sukupolven olemassaolon mahdollisuus suljetaan jossain määrin pois kokeilemalla. Esimerkiksi, jos Z-bosoniin liittyisi uusia (suhteellisen kevyitä) fermionien sukupolvia , jälkimmäisellä olisi suurempi hajoamisleveys kuin kokeellisesti mitattu (se on sama kuin kolmen sukupolven tapauksessa teoreettisesti ennustettu). Siten seuraavat alkeisfermionien sukupolvet ovat mahdollisia vain, jos niiden jäsenten massa on suurempi kuin puolet Z-bosonin massasta ja/tai ne eivät ole vuorovaikutuksessa sen kanssa. Lisäksi kolme valoneutriinojen sukupolvea ovat yhdenmukaisia heliumin havaitun kosmologisen runsauden kanssa.