虚粒子实际上真的存在，它们有些效应是可观测的，物理学家已经设计出几套测量方法了。量子理论预测，每颗粒子都会和其它粒子以各种可能性结合在一起一段时间。量子力学允许（应该说是要求）能量暂时不守恒，因此，一颗粒子可以变成一对较重的「虚粒子」，之后又迅速复合为原初的粒子，好似这件事根本不曾发生一样。

既然这些虚粒子曾经短暂存在于这个世界，它们就能够和其它较不古怪的粒子发生作用，而研究人员便可以从这些交互作用着手，检验量子力学对于虚粒子的预测是否为真。在一个氢原子中，光子（电磁辐射的基本粒子）会和带负电的电子以及带正电的质子束缚在一起，而如上所述，每颗光子都会在某一段时间中，变成一对虚电子和虚正子（亦即电子的反粒子）。氢原子可以出现好几种不同的状态，在每一种状态中，原子和虚电子以及虚正子的交互作用都稍微有点不同。因此，量子力学预测，氢原子会出现两种态的特性，使这些交互作用可以稍做区分。1947年，蓝姆（Willis Lamb）测量出这两种态的差异，并因此获得诺贝尔物理奖。

另一个和基本粒子相关的现象就是夸克，尤其是六种夸克中最重的「顶夸克」。1990年代初期，欧洲核子研究组织（CERN）制造了上百万个Z玻色子，并准确测量出它们的质量。这些测量结果和粒子物理标准模型所预测的质量稍有出入，这可以解释为，在Z玻色子变成虚顶夸克的一瞬间里，会增加一些重量。数年后，顶夸克的质量由美国费米国家实验室直接测得，这项数据和CERN分析得到的相符，更确定了我们对虚粒子的理解。