Materia întunecată este un tip de materie despre care se crede că este responsabilă pentru o mare parte din masa universului.

Ideea a apărut atunci când astronomii au descoperit că masa obiectelor astronomice mari și efectele gravitaționale ale acestora erau mult mai mari decât masa "materiei luminoase" pe care o conțin: stele, gaz și praf.

Materia întunecată a fost propusă pentru prima dată de Jan Oort în 1932 ca fiind o explicație pentru viteza de rotație a stelelor din Calea Lactee. În 1933, Fritz Zwicky a folosit materia întunecată pentru a explica "masa lipsă" în viteza de rotație a galaxiilor din roiuri. Ulterior, multe alte observații au sugerat că există materie întunecată în univers. Vitezele de rotație ale galaxiilor, lentilele gravitaționale ale obiectelor de fundal, distribuția temperaturii gazului fierbinte în galaxii și roiuri de galaxii: acestea sunt câteva dintre exemplele care îi fac pe oamenii de știință să creadă în materia întunecată.

Potrivit echipei misiunii Planck și pe baza modelului standard al cosmologiei, masa-energie totală a universului cunoscut conține 4,9% materie obișnuită, 26,8% materie întunecată și 68,3% energie întunecată. Astfel, se estimează că materia întunecată reprezintă 84,5% din totalul materiei din univers, în timp ce energia întunecată plus materia întunecată reprezintă 95,1% din totalul "lucrurilor" din univers.

Deoarece materia întunecată nu pare să emită sau să reflecte lumină, raze X sau orice altă radiație, instrumentele folosite pentru a găsi materia normală (cum ar fi gazele fierbinți, stelele, planetele și noi) nu pot găsi materia întunecată. Se pare că materia întunecată nu este alcătuită din același lucru cu materia pe care o vedem în fiecare zi pe Pământ. Singurul mod în care ne putem da seama dacă există materie întunecată este prin modul în care aceasta afectează lucrurile pe care le putem "vedea" prin gravitație.

În 2006, un grup de oameni de știință a afirmat că a găsit o modalitate de a descoperi materia întunecată. Deoarece se presupune că materia întunecată este foarte diferită de materia normală, se așteaptă ca aceasta să acționeze diferit. Oamenii de știință au observat două roiuri de galaxii îndepărtate care s-au ciocnit unul de celălalt la viteză mare: materia normală s-ar fi împrăștiat în apropiere după coliziune, în timp ce materia întunecată nu. Măsurând gravitația, ei au reușit să detecteze ceea ce părea a fi doi nori de materie întunecată, cu un nor de materie normală (gaz fierbinte) între ei.