Kvarkki on pieni hiukkanen, joka muodostaa protonit ja neutronit. Atomit koostuvat protoneista, neutroneista ja elektroneista. Aikoinaan ajateltiin, että kaikki nämä kolme ovat perushiukkasia, joita ei voi hajottaa mihinkään pienempään. Hiukkaskiihdyttimen keksimisen jälkeen havaittiin, että elektronit ovat perushiukkasia, mutta neutronit ja protonit eivät. Neutronit ja protonit koostuvat kvarkkeista, joita gluonit pitävät yhdessä.
Kvarkkeja on kuutta eri tyyppiä. Tyyppejä kutsutaan flavoreiksi. Flavorit ovat up, down, strange, charm, top ja bottom. Up-, charm- ja top-kvarkkien varaus on +2⁄3, kun taas down-, strange- ja bottom-kvarkkien varaus on -1⁄3. Jokaisella kvarkilla on vastaava antikvarkki. Antikvarkkien varaus on vastakkainen kuin niiden kvarkkien; eli up-, charmi- ja top-antikvarkkien varaus on -2⁄3 ja down-, strange- ja bottom-antikvarkkien varaus on +1⁄3.
Normaalin aineen atomien sisällä on vain up- ja down-kvarkkeja. Kaksi up-kvarkkia ja yksi down-kvarkki muodostavat protonin (2⁄3 + 2⁄3 – 1⁄3 = +1 varaus), kun taas kaksi down-kvarkkia ja yksi up-kvarkki muodostavat neutronin (2⁄3 – 1⁄3 – 1⁄3 = 0 varaus). Muita neljää makua ei esiinny luonnossa maapallolla, mutta niitä voidaan valmistaa hiukkaskiihdyttimissä. Joitakin niistä voi olla myös tähtien sisällä.
Kun kaksi tai useampia kvarkkeja pidetään yhdessä vahvan ydinvoiman avulla, muodostuvaa hiukkasta kutsutaan hadroniksi. Kvarkkeja, jotka muodostavat hadronien kvanttiluvun, kutsutaan valenssikvarkkeiksi. Kaksi hadroniperhettä ovat baryonit (jotka muodostuvat kolmesta valenssikvarkista) ja mesonit (jotka muodostuvat kvarkista ja antikvarkista).
Kun kvarkkeja venytetään yhä kauemmaksi, niitä yhdessä pitävä voima kasvaa. Kun päästään siihen pisteeseen, että kvarkit erotetaan toisistaan, ne muodostavat kaksi kvarkkisarjaa, koska energia, joka käytetään niiden erottamisen yrittämiseen, riittää muodostamaan kaksi uutta kvarkkia.
Kvarkkien idean (tai mallin) ehdottivat fyysikot Murray Gell-Mann ja George Zweig vuonna 1964. Muut tutkijat alkoivat etsiä todisteita kvarkkien olemassaolosta, ja onnistuivat myöhemmin vuonna 1968
.