Quá trình hình thành và phát triển của vật lí hạt cơ bản và năng lượng cao bắt đầu từ thế kỷ 20 với sự phát hiện của các hạt cơ bản như electron, proton và neutron. Các nhà khoa học đã tiến hành nhiều thí nghiệm và nghiên cứu để hiểu rõ hơn về tính chất và tương tác của các hạt này.

Trong những năm 1930, Paul Dirac đã đưa ra mô hình vật lí lượng tử để mô tả electron, gọi là cơ học lượng tử. Mô hình này đã mở ra cánh cửa cho việc phát triển vật lí hạt cơ bản và năng lượng cao. Các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu về tương tác giữa các hạt cơ bản và phát hiện ra sự tồn tại của các hạt mới như muon, pion và kaon.

Trong những năm 1960 và 1970, các nhà khoa học đã đề xuất mô hình mạnh mẽ hơn để mô tả các tương tác hạt cơ bản, gọi là mô hình mặt phẳng chuẩn. Mô hình này dựa trên lý thuyết mạnh mẽ của một lực tương tác gọi là lực mạnh, và đã giải thích được nhiều hiện tượng trong vật lí hạt cơ bản.

Trong những năm 1970 và 1980, các nhà khoa học đã phát triển mô hình lý thuyết mạnh mẽ hơn để mô tả các tương tác hạt cơ bản, gọi là mô hình lý thuyết dây. Mô hình này dựa trên ý tưởng rằng các hạt cơ bản không phải là điểm nhỏ mà là các sợi dây nhỏ. Mô hình lý thuyết dây đã giải thích được nhiều hiện tượng phức tạp trong vật lí hạt cơ bản và năng lượng cao.

Hiện nay, các nhà khoa học đang tiếp tục nghiên cứu và phát triển các mô hình lý thuyết mới để giải thích các hiện tượng chưa được giải thích trong vật lí hạt cơ bản và năng lượng cao. Các thí nghiệm lớn như LHC (Large Hadron Collider) tại CERN cũng được sử dụng để kiểm tra và xác nhận các mô hình lý thuyết mới.