Le muon est un lepton lourd comparé à l'électron (m_μ=106 MeV) et de charge négative (c'est une particule de matière). Il est instable et donc se désintègre en d'autres particules. Son temps de vie est de 2.2 µs.

Chaque type de particule a une capacité différente de pénétrer la matière. Le muon a une capacité de pénétration très importante. Seuls les muons (et les neutrinos) sont capables de traverser les trajectographes et les calorimètres. Les chambres à muons sont donc localisées dans la couche la plus externe du détecteur.

Comme les calorimètres hadroniques, les chambres à muons consistent en une succession de couches de fer séparées par des trajectographes. Les muons interagissent dans le fer en produisant une gerbe de particules secondaires détectées pas les trajectographes. Les chambres à muons détectent les particules chargées qui traversent les calorimètres hadroniques sans produire de gerbe de particules secondaires.