Muoni on subatominen hiukkanen, jolla on negatiivinen varaus, joka on samanlainen kuin elektroni, koska sillä on negatiivinen varaus ja samanlainen spin. Yksinkertaisuuden vuoksi niitä edustaa yleisesti kreikkalainen kirjain mu tai μ. Muoneja pidetään alkeishiukkasina. Alkuainehiukkaset ovat subatomisia hiukkasia, joilla ei tiedetä olevan alarakenteita. Vaikka atomi koostuu protoneista, neutroneista, elektroneista ja muista hiukkasista, alkeishiukkasten ei tiedetä koostuvan pienistä hiukkasista.
Ensisijainen ero muonin ja elektronin välillä on massa. Muonit sisältävät noin 200 kertaa enemmän massaa kuin elektronit. Pohjimmiltaan ne ovat paljon raskaampia versioita elektroneista. Näin ollen ne tunkeutuvat paljon enemmän kuin kevyemmät elektronit.
Elektronin, tauonin ja kolmen neutriinon lisäksi muonia pidetään leptonina. Leptonit ovat yksi alkeishiukkasten perheistä, joita pidetään aineen rakennuspalikoina. Kvarki on toinen alkeishiukkas, joka saa tämän luokituksen; leptoneja ja kvarkkeja pidetään laajalti aineen perusrakenteina.
Tutkiessaan kosmista säteilyä vuonna 1936 amerikkalainen fyysikko Carl D.Anderson löysi muonin. Hän huomasi, että hiukkaset kaartuivat eri kulmassa kuin muut tunnetut subatomiset hiukkaset, kun ne kulkivat magneettikentän läpi, ja päätti, että tämä johtui massaerosta. Muonin löytö järkytti tiedeyhteisöä, koska sen olemassaolo oli täysin odottamaton ja arvaamaton. Pian tämän jälkeen löydettiin useita muita erilaisia atomimassoja, joilla oli eri massa, ja termi muon keksittiin erottamaan Andersonin löytö muusta.
Muonit muodostavat vain erittäin energisiä tapahtumia ja tilanteita. Normaali radioaktiivinen hajoaminen tai ydinfuusio, kuten ydinreaktoreissa ja ydinpommissa, eivät ole riittävän energisiä tuottamaan muoneja. Suurin osa maapallolle saapuvista muoneista tulee avaruuden kaukaisista kosmisista säteistä. Kun kosmisen säteen protonit törmäävät maapallon ilmahiukkasten ytimiin, syntyy muoneja.
Kaikilla alkeishiukkasilla on vastaavat vastahiukkaset. Heillä on kuitenkin sama lataus ja spin. Muonin antihiukkanen on positiivisesti varautunut antimuoni. Antimuonia kutsutaan joskus yksinkertaisesti positiiviseksi muoniksi, koska sillä on positiivinen varaus.