اکثر مطالعات فیزیک هسته ای پیرامون دو موضوع اساسی صورت میگیرد :
البته این دو موضوع بی ربط از یکدیگر نیستند ، چون خواص سیستم های چند ذره ای تا حد زیادی توسط
در فیزیک ذرات، بوزون‌ها ذرات زیراتمی هستند که از آمار بوز-اینشتین تبعیت می‌کنند و بر اساس نام ساتیندرا بوز نام گذاری شده‌اند.
چندین بوزون می‌توانند حالت کوانتومی مشابهی را اشغال کنند، یعنی بوزون‌هایی با انرژی یکسان می‌توانند مکان مشابهی را در فضا اشغال نمایند. بوزون‌ها ممکن است ساده و بنیادی باشند مثل فوتونها، یا مرکب باشند مثل مزونها. همه‌ی بوزون‌ها دارای اسپین صحیح هستند؛ بر خلاف فرمیون‌ها که دارای اسپین نیمه صحیح هستند. این با قضیه‌ی اسپین-آمار مطابقت دارد:
طبق تعریف، فرمیون‌ها ذراتی هستند که از آمار فرمی-دیراک تبعیت می‌کنند. ذراتی که بوسیلهٔ آمار فرمی-دیراک توصیف می‌شوند، از اصل طرد پاؤلی پیروی می‌کنند یعنی فرمیون‌ها منزوی هستند و هیچ دو فرمیونی نمی‌تواند در یک لحظهٔ معین، یک حالت کوانتومی را اشغال کنند. این ذرات طبق اصل طرد پائولی هنگامی که در یک حالت کوانتومی قرار می‌گیرند همدیگر را دفع می‌کنند و اگر ذره‌ای در یک حالت کوانتومی خاص قرار گیرد مانع از آن میشود که ذره دیگری هم بتواند به آن حالت دسترسی یابد. این امر، باعث سختی
فوتون در فیزیک، یک ذره بنیادی است که به‌عنوان واحد کوانتومی نور و یا هر نوع تابش الکترومغناطیسی محسوب میشود. فوتون نماینده حامل‌های نیرو برای نیروی الکترومغناطیسی است که اثر این نیرو به راحتی هم در سطح ماکروسکپی و هم در سطح میکروسکپی قابل مشاهده است. مانند بقیه ذرات بنیادی بهترین تعریف از فوتون توسط مکانیک کوانتومی ارائه میشود؛ که نشان‌دهنده ویژگی دوگانگی ذره و موج است. فوتون دارای اسپین یک است، یعنی از لحاظ ذره‌ای بوزون به حساب می‌آید.
