现代物理学认为，电子是一种带负电的稳定的基本粒子。然而，对于电子为什么既有质量又带电荷，尚给不出合理的解释。
在电磁理论中，通常将电子视为一个电荷均匀分布的带电小球，如图2-4所示。在这个经典的电子小球模型中没有给质量留下位置，而且对1/2的自旋也无法给出合理解释，显然这个模型过于粗糙。细致观察电子的一些特性，可以窥见电子存在结构的信息。
电子的自旋量子数为1/2，从2.2节可知，电子每转动1/2圈我们就看到相同的面，即在转动方向上电子是180度对称结构。如果将电子的磁矩和宏观磁体的性质联系起来，电子可以理解为四个三角条形磁铁的组合体，如图2-5所示。那么，这个磁铁组合体转动180度时我们看到的将是相同磁极方向的另一个条形磁铁。因此，从电子的自旋量子数，我们获得电子可能存在四个极面的信息。
电子既带电荷又有质量，而电荷和质量本质上是表征库仑力和万有引力的一种计量方式，这两种不同性质的力反映出电子具有两种不同性质的场。可见，电子同时具有表征质量性质和电荷性质两种类型的场。
如上所述，系统相对论构建的电子模型如下：
电子是由若干光子凝聚成的近长方体的稳态粒子，如图2-6中a所示。电子中的光子是对称的凌形排列，相邻光子的极向相反，它们之间的耦合涡环(中性场线)，如同一条条绳索将它们紧紧地捆绑在一起，光子的层数是2的倍数，图2-6中b为上下对称的8层光子构成的电子正方形端面。
和光子一样，电子的场从内到外也分为内场、临界场和外场三层结构，如图2-6中c所示。电子中光子的独立场线(是指未与相邻光子耦合的场线，参见图2-3中b)的包络面围成的区域称作电子的内场，又称电子的本体。
在电子内场外侧，场强衰减步长(见3.1节)从光子间距逐步增大、最终达到一个常数r0，半径r0围成的区域称作电子的临界场，又称作电子体；相应地，将这个临界场的外边界称作电子的表面，临界场的半径r0称作电子的半径。
在电子体的外部，场强衰减步长为常数r0，这个区域称作电子的外场，简称电子场。如图2-6中c所示，电子场由中性场和极性场两部分构成，这为电子的电荷和质量的来源提供了解释，即电子的中性场决定了它的质量性质、极性场决定了它的带电性质。
如图2-6中c所示，电子场在两个端面上属中性场；在四个侧面上的场是极性场，且相对两侧面极性方向相同，相邻两侧面极性方向相反。从电子场的结构，我们可以推导出电子的一些性质 。
电子的四个侧面如同四个条形磁铁，从每个端面看都是相对两侧面极性相同，相邻两侧面极性相反，称之为四极场。质子场的极性场也属四极场(见后文)，因此电子和质子一样，也具有电四极矩性质。
1930年，德国科学家泡利预言了中微子的存在，1956年美国莱因斯和柯万在实验中直接观测到中微子。根据现代物理学研究的结果，中微子自旋为1/2，质量非常轻，小于电子质量的百万分之一。
据此系统相对论认为，中微子与电子结构类似，是由较小光子聚合而成近长方体的稳态粒子，但所含光子的层数和尺寸远小于电子。一方面，由于中微子尺度小，而呈现出具有极强的穿透力；另一方面，由于中微子场非常弱，这使它难以探测。
中微子具有与电子类似的特性，它们属同一类型的粒子，中微子和电子统称为长方体粒子族。
