De acuerdo con el modelo de quarks, las propiedades de los hadrones están determinadas principalmente por sus llamados quarks de valencia. Por ejemplo, un protón se compone de dos quarks hacia arriba (cada uno con carga eléctrica +2⁄3, para un total de +4⁄3 juntos) y un quark hacia abajo (con carga eléctrica -1⁄3). Sumando estos, se obtiene una carga de protones de + 1. Aunque los quarks también llevan carga de color, los hadrones deben tener carga de color total cero debido a un fenómeno llamado confinamiento de color. Es decir, los hadrones deben ser «incoloros»o » blancos». Las formas más simples para que esto ocurra son con un quark de un color y un antiquark del anticolor correspondiente, o tres quarks de diferentes colores. Los hadrones con la primera disposición son un tipo de mesón, y los que tienen la segunda disposición son un tipo de barión.
Los gluones virtuales sin masa componen la mayoría numérica de partículas dentro de los hadrones. La fuerza de los gluones de fuerza fuerte que unen a los quarks tiene suficiente energía (E) para tener resonancias compuestas de quarks masivos (m) (E > mc2) . Un resultado es que parejas de quarks y antiquarks virtuales de corta duración se forman continuamente y desaparecen de nuevo dentro de un hadrón. Debido a que los quarks virtuales no son paquetes de ondas estables (quanta), sino un fenómeno irregular y transitorio, no es significativo preguntar qué quark es real y qué virtual; solo el pequeño exceso es aparente desde el exterior en forma de hadrón. Por lo tanto, cuando se dice que un hadrón o anti-hadrón consiste (típicamente) de 2 o 3 quarks, esto técnicamente se refiere al exceso constante de quarks vs.antiquarks.
Como todas las partículas subatómicas, a los hadrones se les asignan números cuánticos correspondientes a las representaciones del grupo de Poincaré: JPC (m), donde J es el número cuántico de espín, P la paridad intrínseca (o paridad P), C la conjugación de carga (o paridad C), y m la masa de la partícula. Tenga en cuenta que la masa de un hadrón tiene muy poco que ver con la masa de sus quarks de valencia; más bien, debido a la equivalencia masa–energía, la mayor parte de la masa proviene de la gran cantidad de energía asociada con la interacción fuerte. Los hadrones también pueden llevar números cuánticos de sabor como isospin (paridad G) y extrañeza. Todos los quarks llevan un número cuántico conservado y aditivo llamado número bariónico (B), que es +1⁄3 para los quarks y -1⁄3 para los antiquarks. Esto significa que los bariones (partículas compuestas de tres, cinco o un mayor número impar de quarks) tienen B = 1, mientras que los mesones tienen B = 0.
Los hadrones tienen estados excitados conocidos como resonancias. Cada hadrón de estado fundamental puede tener varios estados excitados; se han observado varios cientos de resonancias en experimentos. Las resonancias decaen extremadamente rápido (en unos 10-24 segundos) a través de la fuerza nuclear fuerte.
En otras fases de la materia, los hadrones pueden desaparecer. Por ejemplo, a muy alta temperatura y alta presión, a menos que haya suficientes sabores de quarks, la teoría de la cromodinámica cuántica (QCD) predice que los quarks y los gluones ya no estarán confinados dentro de los hadrones, «porque la fuerza de la interacción fuerte disminuye con la energía». Esta propiedad, que se conoce como libertad asintótica, se ha confirmado experimentalmente en el rango de energía entre 1 GeV (gigaelectronvolt) y 1 TeV (teraelectronvolt).
Todos los hadrones libres excepto (posiblemente) el protón y el antiprotón son inestables.