在宇宙學中，暗物質（英語：Dark matter），是指不與電磁力產生作用的物質。人們目前只能透過重力產生的效應得知，而且已經發現宇宙中有大量暗物質的存在。

現代天文學經由重力透鏡、宇宙中大尺度結構的形成、微波背景輻射等方法和理論來探測暗物質。而根據ΛCDM模型，由普朗克衛星探測的數據得到：整個宇宙的構成中，常規物質（即重子物質）占4.9%，而暗物質則占26.8%，還有68.3%是暗能量。對暗物質（和暗能量）的研究是現代宇宙學和粒子物理的重要課題。

1975年，美國天文學家薇拉·魯賓觀測星系轉速時，發現星系外側的旋轉速度較牛頓重力預期的快，故推測是有數量龐大的暗物質存在，因而維持星系外側物質的高速旋轉速度。

2006年，美國天文學家利用錢德拉X射線望遠鏡對星系團1E 0657-558(子彈星系團)進行觀測，無意間觀測到星系碰撞的過程，星系團碰撞威力之猛，使得暗物質與正常物質分開，因此發現了暗物質存在的直接證據。

雖然暗物質在宇宙中大量存在是一個普遍的看法，但是科學家們也有發現螺旋星系NGC 4736(M 94)的旋轉能完全依靠可見物質的重力來解釋，也就是說這個星系沒有暗物質或者物質很少。

Mario De Leo, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons