קווארקים נושאים מטען חשמלי שאינו מספר שלם, אלא כפולה של . הקווארקים למעלה, קסום ועליון הם בעלי מטען חשמלי של , בעוד הקווארקים למטה, מוזר ותחתון הם בעלי מטען חשמלי של מינוס . האנטיקווארקים של כל אחד מאלו נושאים את המטען החשמלי הנגדי. קווארקים תמיד מחוברים לכדי חלקיקים מורכבים, האדרונים, שהמטען החשמלי שלהם הוא תמיד מספר שלם. כך, לדוגמה, שני קווארקי למעלה ועוד קווארק למטה מרכיבים את הפרוטון, שמטענו החשמלי 1 (דהיינו, ועוד מינוס ). שני קווארקי למטה ועוד קווארק למעלה מרכיבים את הנייטרון, שמטענו החשמלי 0 (דהיינו, מינוס מינוס ועוד ). שני קווארקי אנטי-למעלה ועוד קווארק אנטי-למטה מרכיבים את האנטיפרוטון, שמטענו החשמלי מינוס 1 (דהיינו, מינוס מינוס ועוד ). קווארק למעלה וקווארק אנטי-למטה מרכיבים את הפאיון החיובי, שמטענו החשמלי 1; האנטי-חלקיקים שלהם מרכיבים את הפאיון השלילי; קווארק למעלה וקווארק אנטי-למעלה, או קווארק למטה וקווארק אנטי-למטה, מרכיבים את הפאיון הנייטרלי.
הפוטון נושא את הכוח האלקטרומגנטי, הפועל בין חלקיקים בעלי מטען חשמלי. לפוטון עצמו יש מטען חשמלי של 0.
לפי חוק שימור המטען החשמלי, שהוא דוגמה לשימור מדויק (exact conservation), המטען החשמלי הוא מספר קוונטי הנשמר תמיד, כלומר, אף תהליך פיזיקלי מוכר אינו משנה את סכום המטענים החשמליים משני צדי התהליך.
ספין.
ספין או תנע זוויתי פנימי (spin או intrinsic angular momentum), המסומן s, הוא מספר קוונטי המתאר ערך עצמי של אופרטור תנע זוויתי פנימי, S, באופן הבא:
הספין של חלקיק קובע האם החלקיק הוא בוזון או פרמיון. כאשר הספין הוא מספר שלם, החלקיק הוא בוזון. כאשר הספין הוא מספר חצי שלם, החלקיק הוא פרמיון. פרמיונים מצייתים לעקרון האיסור של פאולי, הקובע ששני פרמיונים אינם יכולים להימצא באותו מצב קוונטי בו זמנית.
ספין אינו מספר קוונטי חיבורי (additive quantum number), כלומר, הספין הוא תמיד חיובי או אפס. כתוצאה מכך, סכום הספינים לפני ואחרי תהליך פיזיקלי אינו בהכרח שווה.
מספר באריוני.
מספר באריוני (baryon number) הוא מספר קוונטי המתאר את שליש ההפרש בין כמות הקווארקים לכמות האנטיקווארקים המצויים בחלקיק. מספר באריוני מסומן B.
המספר הבאריוני של כל באריון הוא 1, בעוד המספר הבאריוני של כל אנטי-באריון הוא מינוס 1. לדוגמה, לפרוטון ולנייטרון יש מספר באריוני של 1, בעוד לאנטיפרוטון ולאנטינייטרון יש מספר באריוני של מינוס 1. לכל קווארק יש מספר באריוני של . לכל אנטיקווארק יש מספר באריוני של מינוס . לחלקיקים שאינם באריונים או קווארקים יש מספר באריוני של 0. בהתאם, למזונים – האדרונים המורכבים מקווארק ואנטיקווארק – יש מספר באריוני של 0, זאת ולו מהסיבה הפשוטה שהמספר הבאריוני של הקווארק מבטל את המספר הבאריוני של האנטיקווארק.
בתחום ההאדרונים האקזוטיים, חישוב המספר הבאריוני מאפשר להבחין בין באריונים אקזוטיים, להם מספר באריוני של 1, למזונים אקזוטיים, להם מספר באריוני של 0.
מספר לפטוני.
מספר לפטוני (lepton number) הוא מספר קוונטי המתאר את ההפרש בין כמות הלפטונים לכמות האנטילפטונים המצויים בחלקיק. מספר לפטוני מסומן L.
לאלקטרון, למואון ולטאו יש מספר לפטוני של 1. לאנטי-חלקיקים שלהם – פוזיטרון, אנטימואון ואנטיטאו – יש מספר לפטוני של מינוס 1. לניוטרינו יש מספר לפטוני של 1, בעוד לאנטיניוטרינו יש מספר לפטוני של מינוס 1. לחלקיקים שאינם לפטוניים יש מספר לפטוני של 0.
בדעיכת בטא מינוס או פלוס, נפלט יחד עם האלקטרון או הפוזיטרון גם אנטיניוטרינו או ניוטרינו, בהתאמה. הסיבה לכך היא שדעיכת בטא משמרת את המספר הלפטוני. סכום המספרים הלפטוניים של האנטיניוטרינו והאלקטרון, או של הניוטרינו והפוזיטרון, הוא 0, בדיוק כמו המספר הלפטוני של החלקיק הנכנס, שהוא נייטרון או פרוטון.
איזוספין חלש.
איזוספין חלש (weak isospin) הוא מספר קוונטי הקובע את אופן ההתנהגות של חלקיקים תחת השפעת הכוח החלש. ניתן לתאר את האיזוספין החלש כ"מטען הכוח החלש" של חלקיק. הדיון על האיזוספין החלש להלן מתייחס לרכיב השלישי של האיזוספין החלש (third component of weak isospin), המסומן T3.
מבין הבוזונים הנושאים את הכוח החלש, האיזוספין החלש של בוזון הוא 1, של בוזון הוא מינוס 1 ושל בוזון Z הוא 0. לכל הפרמיונים היסודיים יש איזוספין חלש של או מינוס . לגבי קווארקי למעלה ולמטה, הרכיב השלישי של האיזוספין שווה לאיזוספין החלש, כלומר I3=T3. לקווארקים שמטענם החשמלי חיובי (למעלה, קסום, עליון) יש איזוספין חלש של . לקווארקים שמטענם החשמלי שלילי (למטה, מוזר, תחתון) יש איזוספין חלש של מינוס . ללפטונים הטעונים שלילית יש איזוספין חלש של מינוס . ללפטונים הנייטרליים, כלומר, חלקיקי ניוטרינו, יש איזוספין חלש של . לאנטי-חלקיקים של כל אחד מאלו יש את הערך הנגדי.
כל ערכי האיזוספין החלש הנזכרים לעיל מתייחסים לחלקיקים בעלי כיראליות שמאלית, או ימנית עבור אנטי-חלקיקים. האיזוספין החלש חווה שבירת סימטריה כיראלית בין שמאלית (left-handed chirality) לימנית (right-handed chirality). תחת כיראליות ימנית, או שמאלית עבור אנטי-חלקיקים, האיזוספין החלש הוא 0. פרמיונים עם כיראליות ימנית, כמו אנטיפרמיונים עם כיראליות שמאלית, אינם משתתפים בתהליכים של הכוח החלש.
לחלקיקים שאינם יסודיים, כלומר, האדרונים, אין כלל ערך של איזוספין חלש. זאת, מכיוון שהאדרונים הם תוצאה של תהליך של הכוח החזק, שאינו משמר את האיזוספין החלש.
היפרמטען חלש.
היפרמטען חלש (weak hypercharge) הוא מספר קוונטי המקשר בין המטען החשמלי, Q, לבין האיזוספין החלש, T3, של חלקיק. ההיפרמטען החלש הוא המספר הקוונטי המאפיין את הכוח האלקטרו-חלש. הוא קשור לסימטריית הכיול . היפרמטען חלש מסומן YW.
ההיפרמטען החלש מתאר סימטריה שהתקיימה בעידן האלקטרו-חלש, השלב של המפץ הגדול שלאחר ההיפרדות בין הלפטונים לקווארקים, אך טרם הפיצול של הלפטונים והקווארקים לטעמים ולדורות שונים. לכן, לכל הלפטונים יש ערך זהה של היפרמטען חלש, מינוס 1; לכל האנטילפטונים יש היפרמטען חלש של 1; לכל הקווארקים יש היפרמטען חלש של ולכל האנטיקווארקים יש היפרמטען חלש של מינוס . לגבי קווארקים, ההיפרמטען החלש שווה למספר הבאריוני. לגבי לפטונים, ההיפרמטען החלש נגדי למספר הלפטוני. נתונים אלו מתייחסים לחלקיקים בעלי כיראליות שמאלית ולאנטי-חלקיקים בעלי כיראליות ימנית.
כדי שלחלקיק יהיה ערך של היפרמטען חלש, נדרש שיהיה לו ערך של איזוספין חלש – ולהפך. על כן, נתון זה קיים רק עבור חלקיקים יסודיים. להאדרונים אין כלל ערך של היפרמטען חלש.
איזוספין.
איזוספין (isospin) הוא מספר קוונטי המתאר את כמות קווארקי למעלה וקווארקי למטה, או האנטיקווארקים שלהם, המצויים בחלקיק. הרכיב השלישי של האיזוספין, המתואר להלן, נקבע לפי הנוסחה:
האיזוספין כשלעצמו, המסומן I, נושא ערך שיכול להיות רק חיובי או אפס. כך, לדוגמה, הן לקווארק למעלה והן לקווארק למטה יש איזוספין של . נתון משמעותי יותר הוא הרכיב השלישי של האיזוספין (third component of isospin), המסומן I3 או Iz ומהווה השלכה (projection) של האיזוספין, המאפשרת ערך חיובי, שלילי או אפסי. כך, לדוגמה, לקווארק למעלה יש I3 של , לקווארק למטה יש I3 של מינוס , לפרוטון יש I3 של , לנייטרון יש I3 של מינוס , לפאיון החיובי יש I3 של 1, לפאיון השלילי יש I3 של מינוס 1 ולפאיון הנייטרלי יש I3 של 0.
ניתן לראות את המספר הקוונטי I3 כמשלב לתוכו את המספר למעליות (upness) ואת המספר למטיות (downness), שאינם מוכרים כמספרים קוונטיים כשלעצמם, בניגוד למוזרות, קסם, תחתיות ועליוניות. הרכיב השלישי של האיזוספין הוא מחצית סכום הלמעליות והלמטיות של חלקיק.
לחלקיקים שאינם מהווים או כוללים קווארקי למעלה או למטה, או את האנטיקווארקים שלהם, יש איזוספין של 0.
קסם.
קסם (charm) הוא מספר קוונטי המתאר את ההפרש בין כמות קווארקי קסום לכמות קווארקי אנטי-קסום המצויים בחלקיק. הקסם של קווארק קסום הוא 1 ושל קווארק אנטי-קסום הוא מינוס 1. קסם מסומן C.
מוזרות.
מוזרות (strangeness) היא מספר קוונטי המתאר את ההפרש בין כמות קווארקי אנטי-מוזר לכמות קווארקי מוזר המצויים בחלקיק. המוזרות של קווארק מוזר היא מינוס 1 ושל קווארק אנטי-מוזר היא 1. מוזרות מסומנת S.
עליוניות.
עליוניות (topness) היא מספר קוונטי המתאר את ההפרש בין כמות קווארקי עליון לכמות קווארקי אנטי-עליון המצויים בחלקיק. העליוניות של קווארק עליון היא 1 ושל קווארק אנטי-עליון היא מינוס 1. עליוניות מסומנת T.
קווארקי עליון אינם עוברים תהליך של האדרוניזציה (), עקב אורך החיים הקצר שלהם, כך שהם אינם יכולים להוות מרכיב של חלקיקים מורכבים כלשהם אותם המספר עליוניות יהיה עשוי לתאר. על כן, העליוניות של כל ההאדרונים היא 0.
תחתיות.
תחתיות (bottomness) היא מספר קוונטי המתאר את ההפרש בין כמות קווארקי אנטי-תחתון לכמות קווארקי תחתון המצויים בחלקיק. התחתיות של קווארק תחתון היא מינוס 1 ושל קווארק אנטי-תחתון היא 1. תחתיות מסומנת .
היפרמטען.
היפרמטען (hypercharge) הוא מספר קוונטי המשלב את המספרים הקוונטיים של הטעם הקשורים לכוח החזק. היפרמטען מסומן Y.
כך, לדוגמה, לפרוטון ולנייטרון יש היפרמטען של 1, מכיוון שמספר הבאריון שלהם הוא 1 ואילו מספרי הקסם, מוזרות, עליוניות ותחתיות שלהם הם 0.
ההיפרמטען אינו נשמר תמיד. תהליכים של הכוח החלש עשויים להפר אותו, אם כי הוא נשמר בחלק מהם, לרבות דעיכת בטא.