Kwarkonium (ang. quarkonium, liczba mnoga kwarkonia) – stan związany układu kwantowego utworzonego przez kwark i jego własny antykwark. Kwarkonia są szczególnym podzbiorem mezonów pozbawionych zapachu i koloru.

Najlepiej poznanymi kwarkoniami są:

• mezon π⁰, będący superpozycją kwarkoniów ${\displaystyle u{\overline {u}}}$ i ${\displaystyle d{\overline {d}},}$
• mezon J/ψ, przykład czarmonium ${\displaystyle (c{\overline {c}}),}$ zbudowany z kwarku powabnego i jego antykwarku,
• mezon ϒ, przykład bottomonium ${\displaystyle (b{\overline {b}}),}$ zbudowanego z kwarku spodniego (pięknego) i jego antykwarku.

Kwarkonia mogą być sztucznie otrzymywane w akceleratorach cząstek elementarnych w celu badania ich własności: energii i czasu życia poszczególnych poziomów energetycznych. Badania te pozwalają na doświadczalną weryfikację teorii chromodynamiki kwantowej.

Kwarkonium top jest podstawą jednej z teorii nadawania masy cząstkom elementarnym, alternatywnej do modelu Higgsa. Kwarkonia te miałyby tworzyć kondensat Bosego-Einsteina, który pełniłby funkcję podobną do pola Higgsa w modelu standardowym.

• atom egzotyczny
• chromodynamika kwantowa
• mezony
• pozytonium