电弱相互作用是粒子物理学的标准模型中对电磁学所描述的相互作用与弱相互作用的统一描述。它解释了这两种在日常现象中表现迥异的相互作用如何源于同一个理论框架。电磁相互作用由无质量的光子传递，而弱相互作用则涉及有质量的W和Z玻色子。两者的性质之所以不同，源于电弱对称性在真空中的实现方式，而非两套完全独立的理论。电弱统一并不包括强相互作用或引力。(nobelprize.org)
规范结构
第一个因子对应弱同位旋，第二个因子对应弱超荷。下标 表示弱同位旋相互作用作用于左手费米子场。这两个因子各自具有独立的耦合常数，通常记为 和 ；因此，统一并不意味着电磁相互作用与弱相互作用具有完全相同的耦合常数。(indico.cern.ch)
在对称性破缺之前，规范场包括三个弱同位旋场 和一个超荷场 。带电的W场是 与 的组合。光子场和Z场则是 与 的不同混合。因此，不能简单地将光子等同于原本的超荷场。(indico.cern.ch)
这种混合由弱混合角 描述。在树图级，
其中 是电磁耦合常数。这些关系将电磁测量结果与弱相互作用参数联系起来，使统一理论能够接受实验检验。(pdg.lbl.gov)
对称性破缺与粒子质量
希格斯场提供了使物理上的电磁部分与弱相互作用部分呈现不同性质的机制。在最小标准模型中，它是一个具有非零超荷的复弱同位旋二重态。其非零真空期望值使对称性发生如下破缺：
保留下来的电磁对称性使光子保持无质量，而希格斯机制则赋予W和Z玻色子质量。这通常称为自发对称性破缺：基本方程仍保有其规范结构，但真空选定了这一结构的某种具体实现方式。(nobelprize.org)
电弱真空尺度约为 GeV。在自然单位制下，树图级关系为
因此 。破缺后还保留了一个物理标量激发，即希格斯玻色子。带电轻子和夸克通过与希格斯场的汤川相互作用获得质量。这些耦合是独立参数，因此该机制本身并不能预言观测到的费米子质量分布。(pdg.lbl.gov)
“高能下的电弱统一”不应理解为两种相互作用在某个碰撞能量处突然合并。在远高于W和Z玻色子质量的能量尺度上，这些质量对许多散射过程的影响变得较小，从而使共同的规范结构更加显著。不过，不同的耦合常数和量子数依然存在。(nobelprize.org)
带电流与中性流
弱过程分为带电流和中性流两类。带电流相互作用通过交换 或 ，在粒子之间传递电荷。它们将弱同位旋二重态中的成员联系起来，例如中微子与相应的带电轻子，或上型与下型夸克场。这类相互作用是贝塔衰变及许多粒子衰变的基础。其手征结构导致宇称不守恒，即破坏与空间反射相关的对称性。(pdg.lbl.gov)
弱中性流相互作用通过交换Z玻色子发生，不传递电荷。它们使中微子能够与物质发生散射，而不转变为带电轻子。与光子的电磁耦合不同，Z玻色子对费米子左手分量和右手分量的耦合通常不同。W和Z玻色子的较大质量抑制了低动量转移下的弱过程；因此，“弱”描述的是这类相互作用在低能下的实际强度，而非基本规范耦合常数特别小。(pdg.lbl.gov)
历史发展与实验证据
谢尔登·格拉肖、史蒂文·温伯格和阿卜杜斯·萨拉姆在20世纪60年代分别作出贡献，建立了电弱理论的主要框架。将规范对称性与对称性破缺相结合，使理论能够同时描述有质量的弱力媒介粒子和无质量的光子。他们因对统一理论的贡献，包括该理论对弱中性流的预言，共同获得了1979年诺贝尔物理学奖。(nobelprize.org)
一个关键的实验里程碑是：1973年7月19日，欧洲核子研究组织的Gargamelle合作组宣布发现弱中性流。随后，UA1和UA2实验于1983年发现了W和Z玻色子。这些观测既检验了理论所预言的媒介粒子是否存在，也检验了它们的相互作用结构。此后，大型正负电子对撞机上的精密测量证实了重要的量子修正。2012年，大型强子对撞机上的ATLAS实验和CMS实验发现了希格斯玻色子，为与电弱对称性破缺相关的物理标量提供了直接证据。(home.cern)
量子自洽性与精密检验
重整化使量子修正能够用可测量的参数表达，并得到有限的预言。赫拉尔杜斯·特霍夫特和马丁纽斯·韦尔特曼确立了电弱规范理论量子自洽性的若干关键方面；他们的工作获得了1999年诺贝尔物理学奖的表彰。为了将理论与精密实验进行比较，超出最简单近似的计算变得不可或缺。(nobelprize.org)
电弱检验将理论预言与W和Z玻色子的质量、衰变率、散射不对称性以及低能中性流测量结果进行比较。由于量子修正取决于内部圈图中的粒子，这些可观测量能够约束未被直接产生的粒子及其相互作用。希格斯粒子的测量检验了对称性破缺部分，而中微子质量则要求扩展最小模型最初将中微子视为无质量粒子的理论表述。(pdg.lbl.gov)