暗物質(zhì)（darkmatter），在宇宙學(xué)中又稱為暗質(zhì)，是指無法通過電磁波的觀測進行研究，也就是不與電磁力產(chǎn)生作用的物質(zhì)。人們目前（截至2011年）只能通過重力產(chǎn)生的效應(yīng)得知，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)宇宙中有大量暗物質(zhì)的存在。暗物質(zhì)的存在可以解決大爆炸理論中的不自洽性，對結(jié)構(gòu)形成也非常地關(guān)鍵。暗物質(zhì)很有可能是一種（或幾種）粒子物理標準模型以外的新粒子所構(gòu)成。對暗物質(zhì)和暗能量的研究是現(xiàn)代宇宙學(xué)和粒子物理的重要課題。

首先，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)許多星系中都存在額外的看不見的引力源。其次，宇宙學(xué)家把宇宙的膨脹速度的大小，跟所有觀測到的星系、塵埃、輻射等等物質(zhì)的總質(zhì)量放進廣義相對論方程里比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)宇宙的總質(zhì)量應(yīng)該遠遠大于已知物質(zhì)的總質(zhì)量。第三，物理學(xué)家曾經(jīng)在計算機中模擬一團原始物質(zhì)在引力和宇宙膨脹的共同作用下，逐漸聚集成星系的過程。如果假設(shè)宇宙中不存在額外的物質(zhì)，那么模擬結(jié)果就和實際的觀測對不上。如果假設(shè)存在一種大質(zhì)量的粒子，只參與弱相互作用和引力，不參與其它相互作用的話，并且占宇宙的總質(zhì)量的比例大概在20%多時，模擬結(jié)果就比較理想了。

種種未知現(xiàn)象都迫使天文學(xué)家和物理學(xué)家提出，宇宙中存在一種”暗物質(zhì)“。主流觀點認為，暗物質(zhì)是一種大質(zhì)量、弱相互作用粒子，簡稱為WIMP。這種粒子不是某類具體的粒子，而是一個總稱。滿足這個要求的候選粒子不止一種。