Las partículas fundamentales, y las que se crean al combinar varias de estas, pueden clasificarse en dos tipos: bosones y fermiones. La diferencia entre estos dos tipos de partículas viene dada por su espín. Esta propiedad, puramente cuántica, está relacionada con el momento angular de las partículas. Es por esto que suele explicarse, de manera errónea, que tiene que ver con la rotación de las partículas sobre sí mismas. Esto no es así, pues las partículas fundamentales, como electrones, quarks y fotones son, hasta donde sabemos, puntuales: no tienen tamaño. Por tanto no pueden girar sobre sí mismas, pues no hay ninguna estructura que pueda realmente rotar.
Pues bien, los fermiones tendrán espín semientero y los bosones espín entero. Es decir, el espín de un bosón puede tomar valores como 0, 1, 2, etc, mientras que el espín de un fermión tomará valores como ½, 3/2, 5/2, etc. Esta distinción, que podría parecer que solo tiene interés teórico, es clave para explicar cómo funciona nuestro universo. Los fermiones seguirán el principio de exclusión de Pauli, un principio de la mecánica cuántica que nos dice que un sólo fermión podrá ocupar un determinado estado cuántico. Este es el motivo, o parte de él, de que los electrones se dispongan en distintos orbitales alrededor de los núcleos atómicos, pues dos electrones no podrán ocupar un mismo estado y estos irán llenándose progresivamente.
