Nuo XX amžiaus pradžios fizikai atpažino keturias pagrindines jėgas arba sąveikas, kurios apima visus žinomus gamtos reiškinius. Trys iš keturių buvo tiksliai ir matematiškai apibūdinti standartiniu modeliu, suformuluotu aštuntojo dešimtmečio pradžioje. Keturios jėgos yra stipri branduolinė jėga (taip pat žinoma kaip spalvų jėga), silpnoji branduolinė jėga (tarpininkauja beta skilimui), elektromagnetinė jėga ir gravitacija.
Esant labai didelėms energijoms, susijungia silpnoji branduolinė ir elektromagnetinė jėga (pradeda elgtis pakaitomis), o esant dar didesnėms jėgoms, manoma, kad stiprioji jėga susijungia su elektrosilpne, galiausiai stiprioji-elektromagnetinė jėga susijungia su gravitacija. Manoma, kad visi keturi buvo susivieniję akimirksniu po Didžiojo sprogimo, ankstyviausiuose visatos formavimosi etapuose.
Stipri branduolinė jėga sulaiko protonus ir neutronus atomo branduolyje. Tiksliau, tai tarpininkauja gliuonų mainai tarp kvarkų, sudarančių protonus ir neutronus. Jis yra 100 kartų stipresnis už elektromagnetinę jėgą. Kai branduoliai sudaužomi vykstant branduolinėms reakcijoms, iš šios jėgos išsiskiria energija. Apibūdinama fizikos teorija, vadinama kvantine chromodinamika, ji praranda visą savo jėgą atstumais, kurie yra daug platesni už atomo branduolį.
Elektromagnetinė jėga yra ta, kurią žmonės labiausiai pažįsta, ir ji yra atsakinga už visas chemines reakcijas ir labiausiai atpažįstamas fizines savybes, tokias kaip šviesa. Jį tarpininkauja fotonai, sudarantys visą elektromagnetinę spinduliuotę – nuo kosminių spindulių iki matomos šviesos iki itin žemo dažnio radijo bangų. Ir šilumą, ir šviesą sudaro fotonai.
Elektromagnetinių jėgų sąveiką lemia elektros krūvis. Priežastis, dėl kurios žmonės neiškrenta per kėdę sėdėdami ant jos, yra ta, kad neigiamą kūną sudarančių atominių elektronų apvalkalų krūvį atstumia neigiamas kėdę sudarančių elektronų apvalkalų krūvis. Fotonų bangų stiprumas mažėja priklausomai nuo atstumo iki jų šaltinio kvadrato.
Silpna branduolinė jėga yra atsakinga už palyginti nedidelį pagrindinių sąveikų spektrą. Jis tarpininkauja beta skilimui, kuris atsitinka, kai neutronas skyla į protoną ir elektroną arba pozitroną. Tarpininkaujant W ir Z bozonams, jis yra maždaug šimtą milijardų kartų silpnesnis už elektromagnetinį. Jis veikia tik nedideliais atstumais.
Gravitacija yra silpniausia iš visų jėgų, bet labiausiai paplitusi visatoje, nes ją sukuria visi masę turintys kūnai. Gravitacija yra 1036 kartus silpnesnė už elektromagnetinę jėgą, todėl ją sunku analizuoti matematiškai. Dalelės, kurios, kaip manoma, tarpininkauja gravitacijai – gravitonai – dar nebuvo aptiktos. Gravitacija taip pat skiriasi nuo kitų jėgų tuo, kad ji dar nėra integruota su kitomis griežtu matematiniu būdu. Fizikai beveik šimtmetį ieškojo teorijos, kaip sujungti gravitaciją su kitomis jėgomis, bet iki šiol nesėkmingai.