既然参与强相互作用的强子是由夸克组成的，那么不参与强相互作用的轻子是由什么组成的呢？电子是第一个被发现的轻子（1897年），随着研究的深入，科学家们陆续发现了其它轻子。
　　1931年，泡利为了解释β衰变（原子核自发地放出β粒子（电子）使质子和中子相互转变）中的能量和动量失踪的现象，根据守恒定律预言：应该存在着一种还不知道的极其微小的中性粒子带走了β衰变中那一部分能量和动量，当时泡利将这种粒子命名为“中子”。　　1932年真正的中子被发现后，美籍意大利科学家费米（Enrica Fermi，1901-1954）将泡利的“中子”正名为“中微子”（Neutrino）。
　　1933年，费米提出的β衰变定量理论指出：β衰变就是核内一个中子通过弱相互作用衰变成一个电子、一个质子和一个 反中微子（右图）。中微子只参与弱作用，具有最强的穿透力。由于中微子与物质间的相互作用极其微弱，中微子的检测非常困难。
　　1936年，安德森在宇宙线中发现的比电子约重207倍的粒子，当时误认为是介子，后来发现这种粒子其实并不参与强相互作用是一种轻子，称为μ子。
　　1942年，中国科学家王淦昌提出了一种利用轨道电子俘获检测中微子的可行方案（K俘获法）。　　
　　1952年，美国科学家戴维斯（Raymond Davis Jr.，1914- ）应用王淦昌提出的K俘获法，间接观测到了中微子的存在。　　
　　1956年，美国科学家莱因斯（Frederick Reines，1918-1998）和考恩（Clyde Lorrain Cowan，1919-1974）（左图）用核反应堆发出的反中微子与质子碰撞，第一次直接证实了中微子的存在（右图）。　　
　　1962年，美国科学家莱德曼、舒瓦茨（Melvin Schwartz，1932- ）（右图左）和斯坦伯格（Jack Steinberger, 1921- ）（右图右）在美国布鲁克海文国家实验室的加速器上用质子束打击铍靶的实验中发现中微子有“味道”的属性，证实与μ子相伴的μ子中微子nμ和与电子相伴的电子中微子ne是不同的中微子 （第三、四种轻子）。一年以后，布鲁克海 文的结果又在欧洲核子中心和费米实验室被更高的统计结果所证实。
　　
　　　　1975年，美国科学家佩尔（Martin L.Perl,1927- )（左图）等人在美国SLAC实验室的SPEAR正负电子对撞机上发现了一个比质子重两倍，比电子重3500倍的新粒子，其特性类似于电子和μ子。经过反复检验，证明是在电子和μ子之外的又一种轻子 （第五种轻子），以希腊字母τ 表示（取自Triton（氚核）的第一个字母）。因为τ 轻子比第一个被发现的轻子——电子重很多，也称它为重轻子。同时有实验迹象表明，存在与重轻子τ 相伴的中微子nτ，相应地存在τ 轻子数守恒。重轻子及其相伴的中微子的发现，轻子由4种增加到6种。因为中微子是轻子的“前辈”，τ 轻子的发现理论上意味着τ中微子的存在。但由于τ 中微子几乎没有质量，又不带电，且几乎不与周围物质相互作用，一直难寻踪迹。
　　1982年，美国费米实验室科学家用实验支持了τ 子中微子存在的假设。
　　1989年，欧洲核子研究中心科学家证实τ 子中微子应是最后一类中微子，但没有找到直接的证据。　　
　　1994年，美国加利福尼亚大学的维多里奥·保罗内和费米实验室的拜伦·伦德博格提出了“τ 子中微子直接观测器”的构想，1996年，直接观测器在费米国家实验室建造完成。从1997年起，54位来自美国、日本、希腊和韩国的科学家在费米实验室合作探测τ 中微子。他们用粒子加速器制造一股可能含有τ 中微子的中微子束，然后让中微子束穿过“τ 中微子直接观测器”（右图）内一个约1米长的铁板靶。这一铁板靶被两层感光乳剂夹着，感光乳剂类似于胶卷，能够“记录”粒子与铁原子核的相互作用。
　　科学家们用3年时间从靶上的600多万个粒子轨迹中鉴定出了4个表征τ轻子存在和衰变的痕迹，这也是表明τ 中微子存在的关键线索。τ 轻子的痕迹被科学家拍摄下来，并在计算机中形成三维图像，其主要特征就是其轨迹里有个结，这是τ 轻子在形成后迅速衰变的表现。据估算，几十万亿个τ 中微子中只有1个与靶中的铁原子核相互作用并生成一个τ 轻子。由此，科学家第一次找到了τ 中微子（第六种轻子）存在的直接证据。2000年7月21日，费米国家实验室宣布了这一重大成果。
　　迄今的实验尚未发现轻子有内部结构。人们认为轻子是与夸克属于同一层次的粒子。