I protoni sono composti da tre quark:due quark up e uno down. Secondo il Modello Standard della fisica delle particelle, i quark hanno una proprietà chiamata “spin” che è un momento angolare intrinseco. Lo spin può essere pensato come la rotazione di una particella attorno al proprio asse.

Lo spin di un protone deriva dalla combinazione degli spin dei quark che lo costituiscono, nonché dal movimento orbitale dei quark all'interno del protone. I due quark up nel protone hanno spin allineati nella stessa direzione ("spin parallelo"), mentre lo spin del quark down è anti-allineato ("spin antiparallelo") rispetto ai quark up. Lo spin netto del protone viene quindi determinato sommando insieme questi singoli spin. Poiché due quark hanno spin allineati e uno è anti-allineato, lo spin netto è +1/2, che è lo spin intrinseco del protone.

In sintesi, lo spin del protone è il risultato degli spin dei suoi quark costituenti, combinato con il movimento orbitale di questi quark all'interno del protone. Lo spin +1/2 del protone nasce dall'allineamento e dalla cancellazione degli spin dei quark up e down.