Τα υποατομικά σωματίδια αντιύλης είναι πανομοιότυπα με τα αντίστοιχα υποατομικά σωματίδια ύλης, με μόνη διαφορά το αντίθετο φορτίο. Οταν συναντηθεί ένα σωματίδιο ύλης με το αντίστοιχο σωματίδιο αντιύλης, προκαλείται μεγάλη έκλυση ενέργειας, αφού η μάζα τους μετατρέπεται σε ακτινοβολία. Η εξαΰλωση ενός γραμμαρίου αντιύλης σε αλληλεπίδραση με ένα γραμμάριο ύλης απελευθερώνει ενέργεια ισοδύναμη με 40 χιλιάδες τόνους του εκρηκτικού TNT, δηλαδή όση ενέργεια καταναλώνουν 5.000 νοικοκυριά στη διάρκεια ενός έτους.

Ευτυχώς για την ασφάλειά μας και δυστυχώς για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών, η αντιύλη είναι σπάνια στο φυσικό κόσμο. Μερικά ραδιενεργά στοιχεία εκπέμπουν ποζιτρόνια (θετικά ηλεκτρόνια), που χρησιμοποιούνται στην τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET). Μικρός αριθμός αντιπρωτονίων πέφτει συνέχεια στη Γη μαζί με τα άλλα σωματίδια των κοσμικών ακτίνων. Επιπλέον, όταν κάποιο σωματίδιο ύλης των κοσμικών ακτίνων με μεγάλη ενέργεια συγκρουστεί με κάποιο άτομο στην ατμόσφαιρα, μέσα στη βροχή σωματιδίων που δημιουργείται υπάρχουν πολλά αντισωματίδια.

Οταν, όμως, πρόκειται για ολόκληρα κομμάτια υλικού, δηλαδή για ομάδες μορίων ή ατόμων, η αντιύλη δεν υπάρχει πουθενά. Ακόμα και μεμονωμένα άτομα αντιύλης (αντιάτομα) δεν έχουν εντοπιστεί πουθενά. Ωστόσο, με βάση τη θεωρία των υποατομικών σωματιδίων, η μελέτη των αντιατόμων θα μπορούσε να βοηθήσει σημαντικά τη μελέτη των φυσικών νόμων. Ετσι, οι φυσικοί ξεκίνησαν την προσπάθεια να παρασκευάσουν αντιάτομα με τεχνητό τρόπο. Τα τελευταία χρόνια βρήκαν έξυπνους τρόπους και τεχνολογίες που τους επέτρεψαν σημαντική πρόοδο στον τομέα αυτό.

Οι πρώτες ακτίνες αντιπρωτονίων είχαν δημιουργηθεί ήδη από το 1955 μέσα σε επιταχυντή σωματιδίων. Κατά τη διαδικασία αυτή, πρωτόνια συγκρούονται με ταχύτητα πάνω σε ένα στόχο, π.χ. ένα φύλλο χαλκού και γίνεται το αντίστροφο της εξαΰλωσης, δηλαδή γίνεται μετατροπή μέρους της ενέργειας των συγκρουόμενων σωματιδίων σε ζεύγη σωματιδίων και συγκεκριμένα πρωτονίων και αντιπρωτονίων. Στη σημερινή εποχή είναι συχνό φαινόμενο μέσα σε επιταχυντές να συγκρούονται μια δέσμη πρωτονίων και μια αντιπρωτονίων, ώστε να μελετηθεί η συμπεριφορά της ύλης σε πολύ υψηλές ενέργειες.

Τα πρώτα αντιάτομα παρασκεύασαν επιστήμονες του CERN, δηλαδή του ευρωπαϊκού εργαστηρίου σωματιδιακής φυσικής, που εδρεύει κοντά στη Γενεύη. Οι ερευνητές κατεύθυναν μέσα σε ένα κύκλοτρο (κυκλικός επιταχυντής) μια δέσμη πρωτονίων, ώστε να συναντηθεί με ένα ρεύμα ατόμων του ευγενούς αερίου ξένον. Ορισμένες συγκρούσεις μεταξύ πρωτονίων και ατόμων ξένου δημιουργούσαν ένα ζεύγος ποζιτρονίου και αντιπρωτονίου που ταξίδευαν για λίγο προς την ίδια κατεύθυνση, με αποτέλεσμα να σχηματίσουν τελικά ένα άτομο αντιυδρογόνου. Συνολικά παρατήρησαν 9 τέτοια άτομα που έτρεχαν με ταχύτητα που πλησίαζε εκείνη του φωτός. Σε ανάλογο πείραμα που έγινε 3 χρόνια αργότερα στα εργαστήρια Φέρμι των ΗΠΑ, παράχθηκαν 57 αντιάτομα. Ομως, αυτά τα ταχέως κινούμενα άτομα δεν είναι ιδιαίτερα χρήσιμα. Για να τα μελετήσουν οι επιστήμονες πρέπει να τα παγιδέψουν, που σημαίνει να τα επιβραδύνουν κρυώνοντάς τα μέχρι τη θερμοκρασία του μισού βαθμού πάνω από το απόλυτο μηδέν. Τελικά, το πέτυχαν για πρώτη φορά και πάλι στο CERN, το 2002.

Πέρα από μελλοντικές χρήσεις σαν προωθητικό καύσιμο σε διαστρικούς πυραύλους, που αυτή τη στιγμή υπάρχουν μόνο στη σκέψη των συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας και μετρημένων στα δάχτυλα επιστημόνων, ο κύριος άμεσος στόχος της μελέτης των αντιατόμων είναι η επιβεβαίωση ή κατάρριψη του θεωρήματος της συμμετρίας CPT, που συσχετίζει τις ιδιότητες ενός σωματιδίου με το αντίστοιχο αντισωματίδιο. Κατά τη θεωρία και τα δύο θα πρέπει να ακολουθούν τους ίδιους φυσικούς νόμους. Εχοντας στη διάθεσή τους αρκετά αντιάτομα, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα μπορέσουν να δουν αν το αντιυδρογόνο εκπέμπει και απορροφά το φως ακριβώς στα ίδια μήκη κύματος όπως το κανονικό υδρογόνο. Αν ισχύει η συμμετρία CPT, τα φάσματα εκπομπής και απορρόφησης υδρογόνου και αντιυδρογόνου θα πρέπει να είναι πανομοιότυπα.

Στο παρελθόν, κάθε φορά που μια συμμετρία CPT αποδεικνυόταν ότι δεν ισχύει, οι φυσικοί αποκτούσαν σημαντικές νέες γνώσεις για τις ιδιότητες των «θεμελιωδών» σωματιδίων και «δυνάμεων». Η τυχόν παραβίαση της συμμετρίας CPT από το αντιυδρογόνο θα είναι ο «πατέρας» των μη ισχυουσών συμμετριών και θα έχει βαθιές συνέπειες στην αντίληψή μας για το φυσικό κόσμο. Ειδικότερα θα έχει ως αποτέλεσμα την αντικατάσταση της κβαντικής θεωρίας πεδίου, που εδώ και μισό αιώνα χρησιμοποιείται σαν βάση για την οικοδόμηση του Τυπικού Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής, με άλλη θεωρία που θα μπορεί να περιγράψει και την παραβίαση της συμμετρίας CPT.

Η αντιύλη ίσως να επηρεάζεται από τη βαρύτητα διαφορετικά από την ύλη. Οχι ότι η αντιύλη παρουσιάζει «αντιβαρύτητα», και απωθείται από την ύλη, όπως λαθεμένα πιστεύουν ορισμένοι. Εκείνο που ίσως συμβαίνει είναι ότι ένα μικρό μέρος της βαρυτικής αλληλεπίδρασης μπορεί να είναι αντίστροφο, δηλαδή απωστικό στην περίπτωση της αντιύλης. Μια τέτοια ανακάλυψη θα είχε θεμελιώδεις συνέπειες στο πώς καταλαβαίνουμε τη βαρύτητα. Δυστυχώς, η μελέτη αυτού του ζητήματος δεν είναι δυνατή με τα υποατομικά αντισωματίδια, λόγω των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών που παρουσιάζονται από φυσικά αίτια. Τα αντιάτομα όμως μπορούν να ψυχτούν και να παρατηρηθεί η πτώση τους με τη βοήθεια λέιζερ, όπως έχει ήδη γίνει για άτομα ύλης. Ωστόσο, τα πειράματα βαρύτητας με αντιάτομα θα είναι τάξεις μεγέθους πιο δύσκολα απ' ό,τι εκείνα για τη συμμετρία CPT.

Προς το παρόν τα πειράματα αντιύλης στο CERN έχουν διακοπεί, λόγω περικοπής κονδυλίων, εξαιτίας των υπερβάσεων στην κατασκευή του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων, που βρίσκεται σε εξέλιξη. Καλώς εχόντων των πραγμάτων, η σχετική έρευνα θα ξαναρχίσει το Μάη του 2006.