1954年，杨振宁和米尔斯提出的杨-米尔斯理论（又称规范场理论）在应用于弱相互作用以及强相互作用研究时遇到了障碍：由于规范理论的规范对称性禁止规范玻色子带有任何质量，这与实验中的观测不相符合，不解决此问题整个研究就失去了基础。
　　格拉肖1961年提出的弱电统一模型没有解决零质量规范粒子的困难 。1962年，每一个自发对称性破缺都被证明必定伴随着一个无质量无自旋的粒子，问题依然存在。　　
　　1964年，英国科学家希格斯（Peter Ware Higgs，1929- ）（左图）提出了一种克服规范场粒子零静止质量困难的方法。他引入一种标量粒子（后称为希格斯粒子），通过这种粒子的真空自发破缺，可以使与被破缺的规范对称性相对应的规范场获得静止质量。
　　1967年，温伯格和萨拉姆在格拉肖弱电统一原始模型的基础上，借鉴希格斯的方法发展和完备了弱电统一规范理论。弱电统一理论的预言与实验符合得很好，特别是它所预言的中间玻色子W±和Z0于1983年在欧洲核子中心的实验中观测到了，它们的质量与主要性质都和理论预言符合得相当好。
　　粒子物理学标准模型以夸克模型为结构载体，在弱电统一理论以及量子色动力学的基础上逐步建立和发展起来。格拉肖等人被称为标准模型的奠基人。
　　标准模型描述了与电磁力、强作用力、弱作用力三种基本力（没有描述重力）及组成所有物质的基本粒子的所有物理现象，可很好地解释和描述基本粒子的特性及相互间的作用。
　　标准模型根据自旋将粒子分成分为费米子和玻色子两大类，就好像世界上人类的性别一样重要。费米子（指组成物质的粒子，如轻子中的电子、组成质子和中子的夸克、中微子），有半整数自旋（如1/2，3/2，5/2等），玻色子（指传递作用力的粒子，如传递电磁力的光子、介子、传递强核力的胶子、传递弱核力的W和Z玻色子）有整数自旋（如0，1，2等）。自旋的差异使费米子和玻色子有完全不同的特性。费米子拥有半整数的自旋并遵守泡利不兼容原理；玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不兼容原理。　　
　　费米子可以分为三个“世代”（左图）。第一代包括电子、上及下夸克及电子中微子。所有普通物质都是由这一代的粒子所组成；第二及第三代粒子只能在高能量实验中制造出来，且在短时间内衰变成第一代粒子。这些粒子排列成三代是因为每一代的四种粒子与另一代相对应的四种粒子的性质几乎一样，唯一的分别就是它们的质量。
　　电子与电子中微子，以及在第二、三代中相对应的粒子，统称为轻子。轻子没有“色”的性质，它们的作用力（弱力、电磁力）会随距离增加变得越来越弱。相反，夸克间的强力会随距离增加而增强，夸克只会在色荷为零的组合中出现，这些不同的组合统称为“强子”。强子分为两种：由三个夸克组成的费米子，即重子（如质子及中子）；以及由夸克－反夸克对所组成的玻色子，即介子（如π介子）。
　　当美国费米实验室1995年3月2日向全世界宣布发现了“顶夸克”时，标准模型所预言的61个基本粒子中　　的60个都已经得到了实验数据的支持与验证，标准模型中最后一种未被发现的粒子就是希格斯粒子。
　　首个与标准模型不相符的实验结果在1998年出现：日本超级神冈中微子探测器发表有关中微子振荡的结果显示中微子拥有非零质量，因为零质量粒子以光速行进而不会感受到时间的推移。
　　标准模型预言的希格斯粒子是自旋为零的玻色子（Higgs boson），是整个标准模型的基石（右图），如果希格斯粒子不存在，意味着整个标准模型将失效。希格斯粒子极不稳定，如果它确实存在，它会在碰撞后10亿分之一秒的时间内衰变。因此，捕捉希格斯粒子极不容易，科学家们已为此做了多年的努力，下决心要找到这个神秘的粒子。　　
　　2000年，欧洲核子中心在当时世界上最大的正负电子对撞机LEP（左图中的大圆）上用电子-正电子对撞的方法，在质量约为115GeV的地方发现有希格斯粒子的存在，但当时的统计数据不足，无法得到充分的证实。
　　2003年，科学家们试图通过美国费米实验室的正负质子对撞机，让质子与反质子相互对撞分析出希格斯粒子的运动轨迹，来证实或否定欧洲核子中心先前的实验结果。但由于计划从旧实验中回收反质子的方案不可行，且运行二十年之久的正负质子对撞机也到了需要更新的阶段，需要很长的时间来修复，此项研究遇到了挫折。
　　标准模型的建立是20世纪物理学取得的最重大成就之一。迄今为止，标准模型被认为是最有效的一个唯象理论，经受了相当成功的实验检验。但标准模型仍然存在着许多基本的疑难问题有待解决，如希格斯粒子的存在和本质，粒子质量的来源，夸克和轻子更深层次的特征标度，标准模型更深层次上的基本规律等。
　　标准模型认为物质和反物质是对称的，但宇宙中的物质比起反物质多出很多。
　　标准模型对重力的忽略，未能为宇宙开始时的宇宙膨胀找出一个机制。
　　标准模型并不容纳非零质量的中微子，它假设宇宙中只有左旋中微子（即相对于运动轴，其自旋方向为逆时针）。如果中微子质量非零，它们的行进速度会小于光速。这样，理论上就可以超越一颗中微子，以致可以选择一个令这颗中微子运动方向颠倒而自旋不变的参考系，导致它变为右旋。物理学家为此修定标准模型，加入更多的自由参数以准许中微子带质量。新的模型仍叫做标准模型。超对称理论是标准模型的一个延伸，它提出传统模型中的每一种基本粒子都有一个大质量、超对称的伙伴。超对称粒子被视为对暗物质的其中一个解释。
　　2008年，欧洲核子中心的大型质子对撞机LHC将开始运行，期望它能在几年内提供一个确切的答案。国际粒子物理界正在酝酿中的未来直线对撞机是科学家们研究质量起源，探索暗物质、暗能量以及空间和时间的基本性质的工具。