Vũ trụ được tạo thành từ vật chất thông thường, vật chất tối và năng lượng tối. Chỉ 4,6 phần trăm vũ trụ được tạo ra từ các nguyên tử thông thường, 95,4 phần trăm còn lại bao gồm vật chất mà con người không thể nhìn thấy.
Cho đến khoảng năm 1985, các nhà thiên văn học tin rằng vũ trụ được cấu tạo bởi các vật chất thông thường, chẳng hạn như proton, neutron và electron. Tuy nhiên, khi các nhà thiên văn thực hiện các phép đo chính xác về dao động nền vi sóng vũ trụ và đo chuyển động của các ngôi sao và khí, người ta phát hiện ra rằng không có đủ nguyên tử để tính khối lượng của vũ trụ. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng Dải Ngân hà và các thiên hà khác giống như nó có khối lượng gấp 10 lần khối lượng có thể được tạo ra bởi bụi và các ngôi sao có thể nhìn thấy được. Sự khác biệt về khối lượng này được giải thích là do sự ra đời của vật chất chịu lực hấp dẫn nhưng không phát ra hoặc hấp thụ ánh sáng, được gọi là vật chất tối.
Một số suy đoán đã được đưa ra về bản chất của vật chất tối, bao gồm sao lùn nâu, lỗ đen siêu lớn và một dạng vật chất mới có thể có. Cả sao lùn nâu và lỗ đen siêu lớn đều rất khó phát hiện do chúng không có độ sáng. Nếu có đủ các vật thể này được quan sát bằng thấu kính hấp dẫn, nó có thể giải thích cho khối lượng thiếu hụt của vũ trụ. Các dạng vật chất mới đang được nghiên cứu bằng cách sử dụng chất siêu mềm để thử và quan sát việc tạo ra các hạt có chung đặc tính với vật chất tối.
