प्राथमिक कणों की भौतिकी और भी क्षुद्रतर स्तर पर है क्योंकि यह पदार्थ की सबसे मूल इकाइयों से संबंधित है; कण त्वरक में कई प्रकार के कणों का उत्पादन करने के लिए आवश्यक अत्यंत उच्चोर्जा के कारण भौतिकी की इस शाखा को उच्चोर्जा भौतिकी के रूप में भी जाना जाता है। इस स्तर पर, अन्तरिक्ष, समय, पदार्थ और ऊर्जा की सामान्य, सामान्य धारणाएँ अब मान्य नहीं हैं।