原子核由質子和中子構成。質子和中子的質量相當接近，質子帶正電，中子則不帶電，呈電中性。它們質量接近，性質卻不相同，應該有內部結構的差異。質子和中子又由什麽構成呢？答案是誇克。
質子和中子是由不同誇克構成的，但誇克的發現並非來自實驗室，而是由被稱為“粒子物理帝王”的美國物理學家蓋爾曼通過理論預言的。誇克理論的提出，其過程甚是有趣。它的基本思想其實並不艱深，跟小學奧數裏經常會碰到的雞兔同籠問題類似。20世紀中葉，科學家對於宇宙射線的研究已較為先進。除了質子和中子以外，在實驗室和宇宙射線裏還發現了各種各樣特殊的粒子，譬如Σ粒子、K粒子、Δ粒子，這些粒子有的帶正電，有的不帶電，有的還帶兩個正電，它們的性質跟中子和質子都不一樣，但質量與質子和中子的質量在一個數量級範圍之內。這樣的粒子發現了10種之多，它們都被認為是基本粒子。這就有些自相矛盾了，都有10種了，如何還能稱之為基本呢？這些粒子的質量在基本粒子中算是比較重的，所以被稱為重子（Baryon）。除此之外，還有質量較輕一些，但又比電子重很多的基本粒子，叫介子，這種介子一共發現了8種。總共18種基本粒子，讓“基本粒子”這個概念變得非常尷尬，一點都不基本。如果要找到更基本的構成的話，一定要尋找比它們更小的構成單位。
因為有10種重子和8種介子，蓋爾曼提出，隻要有三種比這些粒子更基本的粒子，它們排列組合，就能夠構成所有18種重子和介子。蓋爾曼給這三種更基本的粒子命名為誇克，分別叫上誇克、下誇克以及奇異誇克。10種重子中，每一種重子都是由三個誇克組成的，這三個誇克可以是三種誇克中的一種。簡單排列組合，可能性就有：上上上、下下下、奇奇奇、上上下、上下下、上上奇、上奇奇、下下奇、下奇奇、上下奇，剛好10種，其中上上下是質子，上下下是中子。除此之外，蓋爾曼說介子其實是一個誇克和一個反誇克組成的，再湊一下：上反上、下反下、奇反奇、上反下、上反奇、下反奇、下反上、奇反上、奇反下，共9種，其中8種已經在被發現，第9種也在之後不久被發現。科學家們之後在實驗室裏驗證了誇克的存在，但並非在實驗室裏發現單獨的誇克粒子。誇克有一個性質叫誇克禁閉，是說誇克不能獨立存在，必須要和其他誇克綁在一起。實驗室裏證明誇克存在的方法是用電子轟擊質子，發現電子在轟擊質子後的偏轉有三個主要方向，由此證明了質子裏有三個質量集中的團塊，這也間接證明了誇克的存在。誇克最終被證明不止三種，1974年的時候，著名華裔物理學家丁肇中發現了質量更大的粲誇克，隨後頂誇克和底誇克也被發現。就目前的研究進展來看，一共有6種誇克存在。