In fisica delle particelle, il quark (AFI: /ˈkwark/; simbolo q) è una particella elementare costituente fondamentale della materia. A causa di un fenomeno conosciuto come confinamento, i quark non sono mai osservabili individualmente in natura a basse energie ed esistono solo come costituenti di particelle composte dette adroni, le cui forme più stabili, i protoni e i neutroni, sono i componenti dei nuclei atomici; per questo molto di quello che si conosce sui quark è dedotto da esperimenti che coinvolgono questo tipo di particelle. I quark hanno varie proprietà intrinseche, tra cui massa, carica elettrica, carica di colore e spin. Sono le uniche particelle elementari del modello standard a prendere parte a tutte e quattro le interazioni fondamentali (elettromagnetica, gravitazionale, forte e debole), nonché le uniche particelle la cui carica elettrica non è un multiplo intero della carica elementare dell'elettrone; i quark hanno infatti carica elettrica +2⁄3 o −1⁄3. Ci sono sei tipi di quark, che hanno diversi sapori: up, down, strange, charm, bottom e top. I quark up e down, i più comuni nell'universo, hanno una massa minore rispetto agli altri e sono generalmente i più stabili; per questo i quark strange, charm, bottom e top decadono rapidamente in quark up e down e possono essere prodotti esclusivamente in reazioni e collisioni ad alta energia, come quelle negli acceleratori di particelle o che coinvolgono i raggi cosmici. Per ogni sapore di quark c'è un corrispondente tipo di antiparticella, detta antiquark, che differisce dal quark solo per alcune proprietà (come la carica elettrica) che hanno lo stesso modulo ma segno opposto. I quark furono introdotti come parte di uno schema di classificazione degli adroni, il modello a quark, che fu proposto indipendentemente dai fisici Murray Gell-Mann e George Zweig nel 1964. Inizialmente vi erano poche prove che confermassero la presenza di queste particelle, ma esperimenti di scattering anelastici profondi presso lo Stanford Linear Accelerator Center nel 1968 ne dimostrarono l'esistenza. Col tempo, vari esperimenti condotti in acceleratori di particelle hanno verificato i sei sapori di quark che oggi conosciamo; l'ultimo a essere scoperto è stato il quark top, osservato per la prima volta al Fermilab nel 1995.
In fisica delle particelle una particella elementare è una particella indivisibile non composta da particelle più semplici.Le particelle elementari che compongono l'universo si possono distinguere in particelle-materia, di tipo fermionico (quark, elettroni e neutrini, dotati tutti di massa) e particelle-forza, di tipo bosonico, portatrici delle forze fondamentali esistenti in natura (fotoni e gluoni, privi di massa, e i bosoni W e Z, dotati di massa). Il Modello standard contempla diverse altre particelle instabili che esistono in determinate condizioni per un tempo variabile, ma comunque brevissimo, prima di decadere in altre particelle. Fra queste vi è almeno un bosone di Higgs, che svolge un ruolo del tutto particolare. Relativamente al termine "particella", va notato che la meccanica quantistica ha superato la rigida distinzione tra particelle e onde che aveva caratterizzato la fisica del XIX secolo. Infatti la fisica del XX secolo, a partire da Planck e Einstein, ha dimostrato che le onde presentano aspetti corpuscolari mentre la materia presenta aspetti ondulatori, tra loro indissolubilmente legati (dualismo onda-particella) e che si manifestano con determinate modalità (principio di complementarità).
La fisica delle particelle è la branca sperimentale della fisica moderna che studia i costituenti e le interazioni fondamentali della materia e della radiazione. Talvolta viene anche usata l'espressione fisica delle alte energie, facendo riferimento agli studi delle particelle create negli acceleratori ad altissima energia e non presenti in natura in condizioni ordinarie: tali esperimenti hanno permesso di verificare nuove teorie e dato un importante spunto per sviluppare nuovi modelli in fisica teorica.
