Meson, kvarkista ja antikvarkista koostuvan subatomisten hiukkasten perheen jäsen. Mesonit ovat herkkiä vahvalle voimalle, perustavanlaatuiselle vuorovaikutukselle, joka sitoo ytimen osat ohjaamalla niiden muodostavien kvarkkien käyttäytymistä. Japanilainen fyysikko Yukawa Hideki ennusti mesonien olemassaolon teoreettisesti vuonna 1935, ja englantilaisen fyysikon Cecil Frank Powellin johtama ryhmä vahvisti mesonien olemassaolon vuonna 1947, kun se löysi pi-mesonin (pionin) kosmisen säteilyn hiukkasvuorovaikutuksessa. Välivuosina on tuotettu ja karakterisoitu yli 200 mesonia, joista suurin osa on tuotettu suurienergisissä hiukkaskiihdytinkokeissa. Kaikki mesonit ovat epästabiileja, ja niiden elinikä vaihtelee 10-8 sekunnista alle 10-22 sekuntiin. Niiden massa vaihtelee myös suuresti, 140 megaelektronivoltista (MeV; 106 eV) lähes 10 gigaelektronivolttiin (GeV; 109 eV). Mesonit toimivat hyödyllisenä välineenä kvarkkien ominaisuuksien ja vuorovaikutusten tutkimisessa.
Epästabiilisuudestaan huolimatta monet mesonit kestävät tarpeeksi kauan (muutamia sekunnin miljardisosia), jotta ne voidaan havaita hiukkasilmaisimilla, minkä ansiosta tutkijat voivat rekonstruoida kvarkkien liikkeet. Minkä tahansa kvarkkeja selittävän mallin on selvitettävä mesonien käyttäytyminen oikein. Yksi fyysikoiden Murray Gell-Mannin ja Yuval Neʾemanin kehittämän kahdeksankertaisen tien – nykyaikaisten kvarkkimallien edelläkävijän – varhaisista onnistumisista oli eta-mesonin ennustaminen ja myöhempi löytäminen (1962). Joitakin vuosia myöhemmin pi-mesonin hajoamisnopeutta kahdeksi fotoniksi käytettiin tukemaan hypoteesia, jonka mukaan kvarkit voivat saada yhden kolmesta ”väristä”. K-mesonien kilpailevien, heikon voiman kautta tapahtuvien hajoamistapojen tutkiminen on johtanut pariteetin (alkeishiukkasen tai fysikaalisen järjestelmän ominaisuus, joka osoittaa, esiintyykö sen peilikuvana luonnossa) ja sen säilymättömyyden ymmärtämiseen heikossa vuorovaikutuksessa. CP-loukkaus (varaukseen ja pariteettiin liittyvien yhdistettyjen säilymislakien rikkominen ) havaittiin ensimmäisenä K-mesonijärjestelmässä, ja sitä tutkitaan parhaillaan B-mesoneissa (jotka sisältävät pohjakvarkkeja).
Mesonien avulla voidaan myös tunnistaa uusia kvarkkeja. J/psi-hiukkanen, jonka amerikkalaisten fyysikoiden Samuel C.C. Tingin ja Burton Richterin johtamat ryhmät löysivät itsenäisesti vuonna 1974, osoittautui mesoniksi, joka koostuu charmikvarkista ja sen antikvarkista. (Siihen asti oli oletettu kolmea kvarkkityyppiä – up-, down- ja strange-kvarkkia). Se oli ensimmäinen charmin ilmentymä, uusi kvanttiluku, jonka olemassaolo merkitsee, että kvarkit liittyvät toisiinsa pareittain. Myöhemmin löydetty toinen raskas mesoni, upsilon, paljasti alakvarkin ja siihen liittyvän antikvarkin olemassaolon ja antoi aihetta spekulaatioihin toverihiukkasen, yläkvarkin, olemassaolosta. Tämä kuudes kvarkkityyppi eli ”maku” löydettiin vuonna 1995. Yksiselitteinen todiste sen olemassaolosta huipensi yhden viimeisen puuttuvan palan etsimisen hiukkasfysiikan standardimallissa, joka kuvaa perushiukkasia ja niiden vuorovaikutuksia.