在宇宙学中,暗物质是指那些自身不发射电磁辐射,也不与电磁波相互作用的一种物质.人们目前只能通过引力产生的效应得知宇宙中有大量暗物质的存在.暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测.现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、微波背景辐射等研究表明：我们目前所认知的部分大概只占宇宙的4%,暗物质占了宇宙的23%,还有73%是暗能量.2011年5月,意大利暗物质探测无果,该研究结果质疑其它发现暗物质结果.
跟普通物质一样,暗物质具有引力,几十亿颗恒星正是在它们的帮助下聚集到星系里.但是这种物质很难与普通物质发生互动,人们看不到它.中微子是唯一一种曾在实验室里发现的暗物质粒子,但是它们几乎是零质量,而且在暗物质的宇宙能量部分里仅占很小比例.天体物理学家认为,剩下的很大一部分是由弱相互作用大质量粒子(WIMP)构成,这种粒子的能量大约比质子多10到1000倍.如果两个暗物质粒子撞在一起,它们就会彼此摧毁对方,产生伽马射线.
