Trước những năm 1970, các nhà vật lý không chắc chắn về cách thức hạt nhân nguyên tử liên kết với nhau. Người ta đã biết rằng hạt nhân được cấu tạo bởi các proton và neutron và các proton sở hữu điện tích dương, trong khi neutron trung hòa về điện. Theo sự hiểu biết của vật lý vào thời điểm đó, các điện tích dương sẽ đẩy nhau và các proton mang điện tích dương sẽ khiến hạt nhân tan rã. Tuy nhiên, điều này đã không bao giờ được quan sát thấy. Cần có lý thuyết vật lý mới để giải thích hiện tượng này.

Một lực hấp dẫn mạnh hơn đã được công nhận để giải thích cách hạt nhân nguyên tử bị liên kết bất chấp lực đẩy điện từ lẫn nhau của các proton. Lực giả thuyết này được gọi là lực mạnh, được cho là lực cơ bản tác dụng lên các proton và neutron tạo nên hạt nhân .

Sau đó người ta phát hiện ra rằng proton và neutron không phải là các hạt cơ bản, mà được tạo thành từ các hạt cấu thành gọi là quark . Lực hút mạnh giữa các nucleon là tác dụng phụ của một lực cơ bản hơn liên kết các quark lại với nhau thành proton và neutron. Lý thuyết sắc động lực học lượng tử giải thích rằng các quark mang cái gọi là điện tích màu, mặc dù nó không liên quan gì đến màu nhìn thấy được. [6] Các hạt quark có điện tích không giống màu sắc hút nhau do tương tác mạnh và hạt làm trung gian điều này được gọi là gluon .