Elementaire deeltjes is het verhaal van de twee halfbroers Bruno en Michel, kinderen van eenzelfde moeder, die half verweesd los van elkaar opgroeien en elkaar pas later leren kennen. De in zijn schooltijd gekwelde Bruno ontwikkelt zich tot een ziekelijk aan seks verslaafde genotzoeker. De eenzame ziel Michel groeit uit tot een briljant moleculair bioloog, wiens onderzoekingen uiteindelijk zullen leiden tot de vervanging van de mens door een nieuwe, niet-individualistische soort. De levenswegen van de twee broers zijn exemplarisch voor het morele bankroet van de liberale westerse samenleving, waarvan Houellebecq op visionaire wijze het einde aankondigt.