天文学家通过其与普通物质的引力相互作用发现了暗物质，这表明这是其在宇宙中存在的主要方式。但是，当试图了解暗物质的真实本质时，研究人员几乎没有什么可做的。根据一些理论研究，暗物质粒子应该是它们自己的反粒子，这意味着两个暗物质粒子相遇时会相互湮灭。

因为暗物质的重量比普通物质大得多，所以通常说暗物质是组织大型结构（如星系和星系团）的控制力。但奇怪的是，天文学家在新发现了的NGC 1052-DF2星系中，却没有发现任何暗物质，这说明暗物质显然不是形成星系的必要条件。

中子是具有有限寿命的常规物质粒子。大约每14.5分钟，一个脱离原子的孤中子就会衰变为一个质子、一个电子和一个中微子。但有科学家用两种不同的装置做了两种实验，显示衰变的寿命略有不同，它们之间的差异约为9秒，因此物理学家认为，如果中子在衰变过程中会产生暗物质粒子，那就能解释不同实验条件下中子的衰变事件不同。

最开始物理学家认为暗物质可能带有电荷。宇宙初期恒星发出的波长为21厘米的辐射，然后它被同时存在的冷氢气吸收。不过，最新的检测数据显示，氢气比科学家预测的要冷得多，这说明带有电荷的暗物质可能会从无处不在的氢中吸收热量。