Es coneix com a matèria fosca, a un tipus de matèria que no emet prou radiació electromagnètica com per ser detectada per part dels mitjans usuals, això vol dir que la seva existència està en dubte, però es dedueix pels efectes gravitacionals que té en la matèria visible, com és el cas les estrelles i també de les galàxies. Tot i això, es creu que una quarta part de l'univers es troba constituït per matèria invisible.
Avui dia hi ha una teoria sobre la detecció d'aquesta matèria, aquesta hipòtesi rep el nom de "supersimetria", la qual s'encarrega d'explicar les interaccions fonamentals de les partícules, donant com mostra l'existència de la matèria fosca, però, és important destacar que, fins al moment, cap estudi ha estat completament explicatiu.
La matèria fosca va ser una proposta feta per part de Fritz Zwicky l'any 1933, motivat per l'evidència d'una "massa no visible" que influïa en les velocitats orbitals de les galàxies en els cúmuls. Després d'aquest precedent, altres observacions han indicat la presència de matèria fosca en l'univers: alguns casos famosos de tal afirmació són l'esmentada velocitat de rotació de les galàxies, les lents gravitacionals que posseeixen els objectes de fons pels cúmuls de galàxies, com és el cas de l'cúmul Bala i finalment la distribució de la temperatura de l'gas calent en galàxies i el cúmul d'elles.
Cal destacar que el més aviat exposat la matèria fosca també exerceix un paper important dins de la formació d'estructures i l'evolució de galàxies i més d'això posseeix efectes mesurables dins de l'anisotropia de la radiació de fons de microones. Aquestes proves suggereixen que les galàxies, els cúmuls de galàxies i tot l'Univers conté molta més matèria si es compara amb la que interactua amb la radiació electromagnètica: el resta és denominat "el component de matèria fosca".
