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  W玻色子有兩種,分別有 +1(W)和−1(W)單位電荷。W是W的反粒子。而Z玻色子(Z)則為電中性的,且為自身的反粒子。這三種粒子皆十分短命,其半衰期約為formula_1秒。  這些玻色子在各種基本粒子之中屬重型的一類。W的質量為80.399 ± 0.023 GeV,而Z則為91.1876 ± 0.0021 GeV。它們差不多是質子質量的一百倍——比鐵原子還要重。玻色子的質量是十分重要的,因其限制了弱核力的相用範圍。相對地,電磁力的相用範圍無限遠因為光子無質量。

  W和Z玻色子是傳遞弱相互作用的媒介粒子,就像光子是傳遞電磁相互作用的媒介粒子一樣。W玻色子在核衰變過程中擔任一個重要的角色。以鈷-60的β衰變為例,  此反應在超新星和中子彈爆炸時是非常重要的。可是它並不需牽涉到整個鈷核子,而只是它33箇中子其中之一。此中子在衰變期間轉變成一個質子、電子(又叫β粒子)和反電微中子:  但中子和質子都只是夸克的組合(中子是“上下下”,質子是“上上下”)。中子的一粒下夸克在β衰變中受弱相互作用的影響而變成上夸克:  故弱相互作用可改變夸克的“味道”(參閱費米子)。而所發出的W粒子迅速衰變成電子和反電微中子:  因Z玻色子是自己的反粒子,故它的所有量子數皆為零。交換Z玻色子是一箇中性流作用(Neutral current interaction),而接收和發出玻色子的粒子除動量外什麼也沒變。要觀測中性流作用需要在粒子加速器和粒子偵察器上作很大的投資,故目前世界上只有幾所高能物理實驗室擁有這些儀器。

  於1950年代量子電動力學的空前成功後,科學家希望為弱核力建立相似的理論。於1968年,這個論調在統一電磁力和弱核力後達到高潮。提出弱電統一的謝爾登·格拉肖、史蒂文·溫伯格和阿卜杜勒·薩拉姆因此得到1979年的諾貝爾物理學獎。他們的弱電理論不止假設了W玻色子的存在來解釋β衰變,還預測有一種未被發現的Z玻色子。  W和Z玻色子有質量,而光子卻沒有——這是弱電理論發展的一大障礙。這些粒子現時以一個SU(2) 規範理論來精確描述,但理論中玻色子必定無質量。譬如,光子無質量是因為電磁力能以一個U(1)規範理論解釋。某些機制必須破壞SU(2)的對稱來給予W和Z玻色子的質量。其中一個解釋是由彼得·希格斯於1960年代晚期提出的希格斯機制。它預言了一種新粒子——希格斯玻色子(現今此粒子已被證實存在了)。  SU(2)測量儀理論、電磁力和希格斯機制三者的組合稱為格拉肖-溫伯格-薩拉姆模型。它是目前廣泛接受為標準模型的一大支柱。

  W和Z粒子的發現是歐洲核子研究組織的主要成就之一。首先,於1973年,實驗觀察到了弱電理論預測的中性流作用;那時加爾加梅勒的氣泡室拍攝到有一些電子突然自行移動的軌跡。這些觀測結果被詮釋為微中子藉由交換沒有軌跡的Z玻色子與電子互相作用。由於微中子是偵測不到的,因此實驗中只能看到電子因著互動作用而造成的動量改變。  W和Z粒子要到能量夠高的粒子加速器建立後才正式被發現。第一部這樣的加速器是超級質子同步加速器,其中卡洛·魯比亞和西蒙·範德梅爾在1983年一月進行的一連串實驗給出了明顯的W粒子證據。這些實驗稱作“UA1”(由魯比亞主導)和“UA2”,且為眾多人合作的努力成果。範德梅爾是加速器方面的驅策者(隨機冷卻)。UA1和UA2在幾個月後(1983年五月)找到Z粒子。很快地魯比亞和範德梅爾因而得到1984年的諾貝爾物理學獎,這可算是保守的諾貝爾獎基金會自成立以來相當不尋常迅速的一次。
在物理學中,W及Z玻色子(boson)是負責傳遞弱核力的基本粒子。它們是1983年在歐洲核子研究組織發現的,被認為是粒子物理標準模型的一大勝利。