有些粒子有一种称为自旋的性质。自旋可以设想成绕着一个轴自转的小陀螺。量子力学告诉我们，粒子并没有任何很好定义的轴。粒子的自旋真正告诉我们的是， 从不同的方向看粒子是什么样子的。一个自旋为0的粒子像一个圆点： 从任何方向看都一样。而自旋为1的粒子像一个箭头：从不同方向看是不同的 。只有把当它转过完全的一圈（360°）时，这粒子才显得是一样。 自旋为2的粒子像个双头的箭头：只要转过半圈（180°） ，看起来便是一样的了。类似地，更高自旋的粒子在旋转了整圈的更小的部分后，看起来便是一样的。像这些自旋为整数的粒子被称为玻色子（如：光子、介子、胶子等）。而有些粒子转过一圈后，仍然显得不同，你必须使其转两整圈！这样的粒子具有1／2的自旋，还有些粒子需要转过1/2个奇数圈后才显得是一样的，这些粒子叫做费米子（如：电子、质子、中子等）。