La sustancia más pequeña del mundo es el abrojo púrpura, que es la sustancia más pequeña y básica que forma el universo. La masa total de todas las castañas de agua de color púrpura en todo el universo suma menos de un gramo.

Aún no hemos obtenido la teoría física más básica y la composición material más básica aún es incierta.

Hasta donde sabemos, la materia está formada por átomos, y los átomos están formados por protones, neutrones y electrones. Los electrones se consideran partículas elementales y no se pueden subdividir. Pero los protones y los neutrones están formados por quarks más pequeños que, al igual que los electrones, se consideran partículas elementales indivisibles. Entonces, ¿qué tan pequeños son los electrones y los quarks?

A nivel microscópico, el comportamiento de las partículas es muy diferente al de nuestro sentido común. Las partículas microscópicas como los electrones y los quarks (aunque no hay quarks libres debido a límites de color) tienen dualidad onda-partícula. Según el modelo estándar de física de partículas, los electrones son partículas puntuales con carga puntual y sin extensión espacial. Sin embargo, en problemas de interacción a escala atómica, es muy útil definir el radio del electrón. Según la definición de radio clásico del electrón, el radio de un electrón es aproximadamente 2,8×10-15 metros, o 28 milmillonésimas de metro. Pero esta definición ignora la influencia de la mecánica cuántica, que no tiene nada que ver con la verdadera estructura fundamental de los electrones. Según las mediciones de la trampa de iones de Penning, el límite superior del radio del electrón es de aproximadamente 10 a 22 metros. Pero desde la perspectiva de la incertidumbre energética, el límite superior del radio del electrón es de unos 10-18 m.

Al igual que los electrones, los quarks deberían, en teoría, ser puntuales e infinitesimales. Según datos experimentales, el radio del quark es inferior a 4,3 × 10-17 my superior a 10-19 m. En otras palabras, los electrones y los quarks están en la misma escala.

Además de las partículas elementales que componen la materia, también existen partículas elementales más pequeñas, como los neutrinos. Se estima que el radio de carga de los neutrinos electrónicos es de 10 a 19 metros, un poco más pequeño que los radios de carga de los electrones y los quarks.

Además, desde la perspectiva de la teoría de cuerdas, las partículas elementales están compuestas de cuerdas unidimensionales más pequeñas, y su tamaño es la escala más pequeña, que es la longitud de Planck, que es de 10 a 35 metros. Debido a las escalas más pequeñas involucradas, no podemos observar directamente cuerdas unidimensionales.