粒子物理學研究組成物質的基本粒子，它們的結構與它們彼此之間的交互作用和關係．另外，粒子物理學者設計與發展做研究所需要的高能量加速器、探測器與電腦程式。由於在大自然的一般條件下，許多基本粒子不存在、存在的生命周期極短或無法單獨出現，需待物理學者使用極高能量的粒子加速器碰撞來產生這些基本粒子，因此粒子物理學也被稱為高能物理學。