แรงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งหรือที่เรียกว่าการมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งเป็นพลังที่แข็งแกร่งที่สุดในเอกภพ 10 38 เท่าแรงโน้มถ่วงและแรงกว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้า 100 เท่า สิ่งเดียวที่จับได้ก็คือมันทำงานเฉพาะกับความยาวระดับของนิวเคลียสอะตอมเท่านั้นซึ่งจะลดลงอย่างรวดเร็วในระยะทางไกลกว่า
พลังนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งคือสิ่งที่ถูกปลดปล่อยในระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ชนิดที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์และระเบิดนิวเคลียร์ แรงที่แข็งแกร่งนั้นถูกอธิบายโดยกฎของควอนตัม Chromodynamics ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคซึ่งพัฒนาขึ้นในปี 1970 รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2547 มอบให้กับ David Politzer, Frank Wilczek และ David Gross
แรงที่เกิดขึ้นจริงไม่ได้เกิดขึ้นโดยตรงระหว่างโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียส แต่ในควาร์กขนาดเล็กทำให้เกิดขึ้น แรงจะถูกสื่อโดยอนุภาคพื้นฐานที่เรียกว่ากลูออนซึ่งตั้งชื่อตามวิธีที่พวกมันกาวควาร์กเข้าด้วยกัน โปรตอนหรือนิวตรอนแต่ละอันประกอบด้วยสามควาร์ก แรงระหว่างนิวเคลียสที่ยึดนิวเคลียสไว้ด้วยกันนั้นเรียกว่าแรงนิวเคลียร์หรือกำลังแรงตกค้างเนื่องจากมันเป็นเพียงผลอันดับสองของกำลังแรงที่แท้จริงโดยรวมควาร์กเป็นองค์ประกอบ
แรงที่แรงมีคุณสมบัติที่เรียกว่าอิสรภาพแบบปลอดความหมายซึ่งหมายถึงควาร์กเข้าใกล้กันแรงจะลดลงในความแข็งแรง ในทางกลับกันเมื่อควาร์กแยกกันแรงจะเพิ่มขึ้น ความล้มเหลวในการค้นหาควาร์กฟรีถูกนำมาใช้เพื่อหมายความว่าไม่มีปรากฎการณ์ใด ๆ ในจักรวาลยกเว้นหลุมดำบางทีมีความสามารถในการฉีกควาร์กแยกจากกัน
ทฤษฎีของแรงที่เกิดขึ้นจากการสังเกตการณ์ในปี 1950 ซึ่งมีอนุภาคพื้นฐานที่แตกต่างหลากหลายที่เรียกว่า "สวนสัตว์อนุภาค" ถูกพบในหอฟอง สเปคตรัมของอนุภาคนี้ต้องการคำอธิบายสำหรับคุณสมบัติของพวกเขาตามทฤษฎีสง่างามขององค์ประกอบพื้นฐานของพวกเขา ทฤษฎีของไฟฟ้าควอนตัม (QED) ส่งมอบให้ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เชิงปริมาณที่แม่นยำที่สุดที่รู้จักกัน อย่างไรก็ตามมันเป็นความจริงที่รู้จักกันดีว่า QED ยังไม่สมบูรณ์เนื่องจากไม่เข้ากันกับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่ดีที่สุดในปัจจุบันทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป นักฟิสิกส์ยังคงค้นหาการรวมกันทางคณิตศาสตร์ของ QED และสัมพัทธภาพทั่วไป
มันมีสมมติฐานว่าอาจมีดาวควาร์กความหนาแน่นสูงมากของดาวนิวตรอนด้วยแรงโน้มถ่วงเช่นนั้นนิวตรอนแต่ละตัวไม่สามารถแยกแยะได้และควาร์ทั้งหมดถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นสิ่งที่คล้ายกับนิวตรอนขนาดยักษ์ แรงดึงดูด อย่างไรก็ตามการมีอยู่ของดาวควาร์กยังไม่ได้รับการยืนยันอย่างแน่นอน
