中微子几乎无处不在，可来自宇宙大爆炸、星系活动、超新星爆发、太阳和地球内部，以及核反应堆与加速器。在粒子物理标准模型中，中微子只有左手征（而反中微子只有右手征）、只参与弱相互作用、没有静止质量、以光速传播。中微子分为电子型、子型和子型三种不同的类型，分别记为、和（相应的反中微子记为、和），它们和对应的带电轻子共同构成了轻子的三个家族。

中微子的概念最早是由奥地利理论物理学家W.泡利于1930年底提出的。为了解释原子核的β衰变实验中所观测到的末态电子的连续能谱，泡利假设这类反应并非先前预期的二体过程，而是三体过程，即末态包含一个电中性且质量很小的费米子，它无法被当时的实验技术捕捉到，但却带走了一部分能量和动量，因此相应的电子能谱呈现出的是连续谱而不是预期的分立谱。泡利最初将自己臆想的新粒子称作“中子”，但1932年英国物理学家J.查德威克发现了构成原子核的真正中子后，意大利理论物理学家E.费米把泡利的假想粒子改称为“中微子”，并在此基础上于1933年底建立了描述β衰变的有效理论。利用逆β衰变过程，美国科学家C.L.科恩^[注]和F.莱因斯于1956年成功探测到核反应堆所产生的电子型反中微子，首次确认了中微子的存在。1962年美国物理学家L.M.莱德曼、M.施瓦茨和J.施泰因贝格尔借助加速器发现了子型中微子。2000年子型中微子也在美国费米实验室的加速器上被发现。是否存在新型的中微子，即不直接参与标准弱相互作用的惰性中微子，至今仍无确切答案。

自1998年以来，一系列令人信服的中微子振荡实验表明中微子具有微小的静止质量，而且轻子的味混合效应很大。这是迄今为止唯一具有坚实实验证据、超越标准模型的新物理现象。携带微小质量的中微子既可以是狄拉克粒子，也可能是马约拉纳粒子，后者的反粒子即其自身。倘若中微子的确是马约拉纳粒子，则无中微子的双β衰变就能够发生，但实验上尚未观测到这类轻子数破坏的稀有过程。