Les protons sont composés de trois quarks :deux quarks up et un quark down. Selon le modèle standard de la physique des particules, les quarks possèdent une propriété appelée « spin » qui est un moment cinétique intrinsèque. Le spin peut être considéré comme la rotation d’une particule autour de son propre axe.

Le spin d'un proton résulte des spins combinés de ses quarks constitutifs, ainsi que du mouvement orbital des quarks au sein du proton. Les deux quarks up dans le proton ont des spins alignés dans la même direction (« spin parallèle »), tandis que le spin du quark down est anti-aligné (« spin anti-parallèle ») par rapport aux quarks up. Le spin net du proton est ensuite déterminé en additionnant ces spins individuels. Puisque deux quarks ont des spins alignés et un est anti-aligné, le spin net est de +1/2, qui est le spin intrinsèque du proton.

En résumé, le spin du proton est le résultat des spins de ses quarks constitutifs, combinés au mouvement orbital de ces quarks au sein du proton. Le spin du proton de +1/2 résulte de l'alignement et de l'annulation des spins des quarks up et down.