暗物質(zhì)與人們熟悉的常見物質(zhì)不同，它不與電磁輻射相互作用，不能直接觀測到。暗能量的本質(zhì)到現(xiàn)在仍然是一個(gè)科學(xué)界的謎題，科學(xué)家提出了許多關(guān)于暗能量的解釋，但還需要更多的觀測和研究才可以真正揭開暗能量的神秘面紗。

根據(jù)天文學(xué)的研究成果，宇宙中的可見物質(zhì)只能占到總質(zhì)量的5%，暗物質(zhì)和暗能量分別占到宇宙質(zhì)量的27%和68%，絕大多數(shù)物質(zhì)人類都無法感知到。暗物質(zhì)的概念是在20世紀(jì)初首次被提出，當(dāng)時(shí)天文學(xué)家在觀測時(shí)發(fā)現(xiàn)一些已知的物理定律無法解釋的天文現(xiàn)象：一些星系邊緣的恒星旋轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期，似乎有一種力量在維持它們按照這樣的速度旋轉(zhuǎn)，這種維持它們反常運(yùn)動的物質(zhì)就被叫做暗物質(zhì)。

暗物質(zhì)的存在和性質(zhì)只能通過引力效應(yīng)間接進(jìn)行推斷。在20世紀(jì)之前，天文學(xué)家普遍認(rèn)為宇宙的膨脹速度會在物質(zhì)之間的引力作用下逐漸衰減，但后來天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹速度并沒有放緩，反而一直在加速。為此天文學(xué)家們提出了暗能量的概念，這種能量對物質(zhì)作用的是一種排斥力，它用違反直覺的方式作用在宇宙上面，不斷推動宇宙向外擴(kuò)張，并且加速這一進(jìn)程。

人們在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的微粒中找到了幾種暗物質(zhì)的候選者，其中被認(rèn)為最有可能是暗物質(zhì)的為大質(zhì)量弱相互作用粒子，這種粒子現(xiàn)在還停留在理論階段，理論預(yù)言這種粒子只能通過弱核力和引力產(chǎn)生相互作用，或者粒子的相互作用截面小于弱核力作用截面；另外它和普通粒子相比具有較大的質(zhì)量。這種粒子的發(fā)現(xiàn)加速了人們對暗物質(zhì)和暗能量的認(rèn)識。