I 1917 beskrev Bohrs atommodell atomet som en positiv kjerne sammensatt av protoner og nøytroner med elektroner med kvantiserte energinivåer i baner rundt atomkjernen. Omkring 10 år senere fikk partikkelfysikken mange gjennombrudd, med Erwin Schödingers bølgeligning (1926) som forklarer elektronets bølgenatur, Wolfgang Paulis utelukkelsesprinsipp (1926) som forklarer det periodiske system, Werner Heisenbergs uskarphetsrelasjon (1927) og Diracligningen (1928) som er den relativistiske bølgeligningen for elektroner. Diraclikningen er det første som kan regnes som en egentlig del av standardmodellen.