Leptonen sind eine Familie von Elementarteilchen, die das Elektron, das Myon, das Tau und die zugehörigen Neutrinos umfasst. Wie die Quarks, die im Atomkern die Protonen und Neutronen bilden, ist das Lepton ein Fermion, hat also einen Quantenspin von ½. Andere fundamentale Teilchen mit unterschiedlichen Spins werden Bosonen genannt und vermitteln Kraftwechselwirkungen zwischen den Fermionen. Fermionen, bestehend aus Lepton und Quark, sind das „Fleisch“ der Materie, während Bosonen das „Skelett“ sind.
Im Vergleich zu Quarks ist ein Lepton leicht. Die Masse eines Elektrons beträgt 1⁄1836 einer atomaren Masseneinheit (amu), der ungefähren Masse eines Wasserstoffatoms. Die Nicht-Lepton-Masse im Wasserstoffatom kommt vom Kern. Die anderen beiden Lepton-Varianten – das Myon und das Tau – sind deutlich schwerer. Das Tau-Lepton wiegt fast doppelt so viel wie ein Proton.
Wie bereits erwähnt, gibt es drei Arten von Leptonen: das Elektron, das Myon und das Tau. Jedem von ihnen ist ein Neutrino zugeordnet – das Elektron-Neutrino, das Myon-Neutrino und das Tau-Neutrino. Neutrinos haben fast keine Masse und keine Ladung und bewegen sich nahe der Lichtgeschwindigkeit.
Das Elektron und die anderen Basisleptonen sind negativ geladen, stabiler als Neutrinos und können Atomkerne umkreisen. Das Elektron ist das stabilste der drei und findet sich überall in konventioneller Materie. Das Myon und das Tau entstehen während Teilchenbeschleunigerexperimenten oder durch kosmische Strahleneinschläge. Jedes dieser sechs Teilchen hat ein zugehöriges Antiteilchen mit entgegengesetzter Ladung, wodurch sich die Gesamtzahl der Leptonen auf 12 erhöht. Diese Antiteilchen werden Antielektronen, Antimyonen und Antitaus genannt.
Wenn Systeme, die Leptonen enthalten, miteinander wechselwirken, neigt die Gesamtzahl der Leptonen dazu, erhalten zu bleiben. Der seltene Umstand, in dem die Zahl nicht erhalten ist, wird als chirale Anomalie bezeichnet. Manchmal ändern Leptonen ihren Typ, aber dies erfordert normalerweise hohe Energien und die schwereren Leptonen sind nicht sehr stabil.