粒子物理学，是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间相互作用的一个物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现，物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能生产和研究它们，因此粒子物理学也被称为高能物理学。
理论粒子物理学试图描述自然界的一切相互作用，研究能解释今天实验结果并能预言未来实验结果的模型、理论构架和数学工具。今天在这方面有许多不同的努力。
一个重要的工作点是更好地理解标准模型理论和其实验结果，从试验中获得更精确的参数，这个工作点测试标准模型理论的极限来扩大我们对自然的理解。这个工作最大的困难在于量子色动力学中对多个物体计算时的困难。一些理论家将他们的精力集中在有效场论。
另一个重要的工作点是建立超出标准模型理论的模型。由于今天的实验数据还不够，这个工作非常困难。新的理论结构有超对称、阮桑模型、前子理论等等。
第三个重要的工作点是弦理论，其目的在于建立一种基于微小弦与膜而不是基于粒子的理论来统一描述量子力学和广义相对论。如果这一理论取得成功，可以被看作一种“万有理论”。
此外还有一些其它的理论工作如循环量子引力理论等。
