4 lực cơ bản gồm Trọng lực, Lực điện từ, Lực Tương tác yếu (hoặc lực hạt nhân yếu), Lực Tương tác mạnh (hoặc lực hạt nhân mạnh).
Trọng lực là lực hút của trái đất tác dụng lên một vật, có phương thẳng đứng và có chiều hướng về phía trái đất. Trọng lực được xác định bằng tích khối lượng của vật với gia tốc rơi tự do tại nơi đặt vật đó. P là trọng lực N m khối lượng của vật kg g gia tốc rơi tự do m/s2.
Trong số các lực cơ bản, trọng lực có tầm với xa nhất nhưng nó yếu nhất về cường độ thực tế. Đó là một lực hấp dẫn, xuyên qua khoảng không “trống rỗng” của không gian để kéo hai khối vật thể về phía nhau. Nó giữ các hành tinh trên quỹ đạo quanh Mặt trời và Mặt trăng trên quỹ đạo quanh Trái đất. Trọng lực được mô tả theo lý thuyết tương đối rộng, định nghĩa nó là độ cong của không thời gian xung quanh một vật thể có khối lượng. Ngược lại, độ cong này tạo ra một tình huống trong đó con đường ít năng lượng nhất hướng về phía vật thể khác.
Lực điện từ là lực mà điện-từ trường tác dụng lên hạt mang điện tích (chuyển động hay đứng yên).
Trong một thời gian dài, các lực điện và từ được coi là các lực khác nhau, nhưng cuối cùng chúng được James Clerk Maxwell thống nhất vào năm 1864, theo phương trình của Maxwell. Vào những năm 1940, điện động lực học lượng tử hợp nhất điện từ với vật lý lượng tử. Điện từ có lẽ là lực phổ biến nhất trong thế giới của chúng ta, vì nó có thể ảnh hưởng đến mọi thứ ở một khoảng cách hợp lý và với một lực lượng khá lớn.
Lực Tương tác yếu là một lực rất mạnh tác động lên quy mô của hạt nhân nguyên tử. Nó gây ra hiện tượng như phân rã beta, và đã được hợp nhất với điện từ như một tương tác đơn gọi là “tương tác điện yếu”. Sự tương tác yếu được trung gian bởi boson W (thực tế có hai loại, boson W + và W-) và boson Z.
Lực Tương tác mạnh là lực có khả năng giữ cho các hạt nhân (proton và neutron) liên kết với nhau. Chẳng hạn, trong nguyên tử helium, nó đủ mạnh để liên kết hai proton lại với nhau mặc dù thực tế là các điện tích dương của chúng khiến chúng đẩy nhau. Về bản chất, các lực tương tác mạnh cho phép các hạt gọi là gluon liên kết các quark lại với nhau để tạo ra các nucleon ngay từ đầu. Các gluon cũng có thể tương tác với các gluon khác, tạo ra sự tương tác mạnh mẽ về khoảng cách về mặt lý thuyết, mặc dù các biểu hiện chính của nó đều ở cấp độ hạ nguyên tử.
