我們能夠找到的普通物質大概隻占宇宙的4％左右。我們的這個推論結果，是通過計算讓星係聚集在一起、並且讓他們以巨大的星團形式運動需要多少質量而得出來的。另一種給無法看見的物質稱重的方式，是觀察引力如何使來自遙遠物質的光發生彎曲。每次測量都告訴天文學家們，宇宙中多數的物質是看不見的。
人們可能會禁不住認為宇宙一定是充滿了灰塵或是由不動的恒星構成的黑色星雲，並且滿足於此，但是非常有說服力的論據表明事情並非如此。首先，盡管有辦法發現即使是以最黑暗形式存在的物質，人們尋找丟失的星雲和恒星的每一次嚐試都失敗了。其次，也是最有說服力的是，宇宙學家們已經可以對宇宙大爆炸之後所發生的核反應進行精確的計算，並且將預期的結果和實際的宇宙成分進行比較。這些計算表明，由人們熟悉的質子和中子組成的普通物質的總量，比起宇宙的總質量來要小很多，不論剩下的東西是什麼，它都不太可能是由組成我們人類的物質所構成的。
正是這尋找宇宙中丟失的一部分的探索過程，讓宇宙學家和粒子物理學家們聚在了一起。在未被發現的暗物質中，首要的候選者是微中子和其他兩種粒子：線中子和軸粒子，這兩種粒子是由一些物理理論所預測的，但是從未被人們探測到過。所有這3種粒子的電性都被認為是中性的，因此他們無法吸收或者反射光，但是又具有足夠的穩定性，能夠從宇宙大爆炸後的最初階段留存下來。