Mesón, cualquier miembro de una familia de partículas subatómicas compuestas por un quark y un antiquark. Los mesones son sensibles a la fuerza fuerte, la interacción fundamental que une los componentes del núcleo gobernando el comportamiento de sus quarks constituyentes. Predicha teóricamente en 1935 por el físico japonés Yukawa Hideki, la existencia de los mesones fue confirmada en 1947 por un equipo dirigido por el físico inglés Cecil Frank Powell con el descubrimiento del mesón pi (pión) en las interacciones de las partículas de los rayos cósmicos. Desde entonces se han producido y caracterizado más de 200 mesones, la mayoría en experimentos con aceleradores de partículas de alta energía. Todos los mesones son inestables, con tiempos de vida que van de 10-8 segundos a menos de 10-22 segundos. También varían mucho en cuanto a masa, desde 140 megaelectronvoltios (MeV; 106 eV) hasta casi 10 gigaelectronvoltios (GeV; 109 eV). Los mesones sirven como una herramienta útil para estudiar las propiedades e interacciones de los quarks.
A pesar de su inestabilidad, muchos mesones duran lo suficiente (unas mil millonésimas de segundo) como para ser observados con detectores de partículas, lo que permite a los investigadores reconstruir los movimientos de los quarks. Cualquier modelo que intente explicar los quarks debe dilucidar correctamente el comportamiento de los mesones. Uno de los primeros éxitos de la Vía Óctuple, precursora de los modernos modelos de quarks ideados por los físicos Murray Gell-Mann y Yuval Neʾeman, fue la predicción y posterior descubrimiento del mesón eta (1962). Unos años más tarde, la tasa de desintegración del pi-mesón en dos fotones se utilizó para apoyar la hipótesis de que los quarks pueden adoptar uno de los tres «colores». Los estudios de los modos de desintegración competitivos de los mesones K, que se producen a través de la fuerza débil, han permitido comprender mejor la paridad (la propiedad de una partícula elemental o de un sistema físico que indica si su imagen especular se da en la naturaleza) y su no conservación en la interacción débil. La violación de la CP (la violación de las leyes de conservación combinadas asociadas con la carga y la paridad ) se descubrió primero en el sistema de mesones K y se está investigando en los mesones B (que contienen quarks inferiores).
Los mesones también proporcionan un medio para identificar nuevos quarks. La partícula J/psi, descubierta de forma independiente por equipos dirigidos por los físicos estadounidenses Samuel C.C. Ting y Burton Richter en 1974, resultó ser un mesón formado por un quark encanto y su antiquark. (Hasta ese momento, se habían postulado tres tipos de quarks: up, down y strange). Fue la primera manifestación del encanto, un nuevo número cuántico cuya existencia implica que los quarks están relacionados por pares. El posterior descubrimiento de otro mesón pesado, llamado upsilon, reveló la existencia del quark inferior y del antiquark que lo acompaña, y dio lugar a especulaciones sobre la existencia de una partícula compañera, el quark superior. Este sexto tipo de quark, o «sabor», se descubrió en 1995. La prueba concluyente de su existencia culminó la búsqueda de una de las últimas piezas que faltaban en el Modelo Estándar de la física de partículas, que describe las partículas fundamentales y sus interacciones.