現(xiàn)代天文學(xué)可以通過多種途徑來驗(yàn)證暗物質(zhì)的存在，如天體動(dòng)力學(xué)、引力透鏡效應(yīng)、微波背景輻射等觀測(cè)結(jié)果均可證明暗物質(zhì)存在于星系、星團(tuán)乃至宇宙的結(jié)構(gòu)中。某些天文學(xué)研究里，如果研究結(jié)果與現(xiàn)有引力理論相離，均可通過暗物質(zhì)存在的合理性得到解釋。實(shí)驗(yàn)表明，暗物質(zhì)僅存在于宇宙的引力作用里，不參與其他相互作用力。通過當(dāng)前數(shù)據(jù)得出，宇宙中暗物質(zhì)大約占全部物質(zhì)總質(zhì)量的85％，占宇宙總質(zhì)量的26％。

　　最早提出暗物質(zhì)可能存在的是天文學(xué)家雅克布斯·卡普坦，1922年提出可以通過研究天體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)間接推斷出星體周圍可能存在不可見物質(zhì)。

　　2004年，馬克西姆·馬科維奇和道格拉斯·克勞發(fā)現(xiàn)合并星系團(tuán)的x射線中心和引力中心存在明顯偏移現(xiàn)象，前者反映星系團(tuán)中可見物質(zhì)的并合現(xiàn)象，后者反映全部物質(zhì)的并合現(xiàn)象，前后對(duì)比表明星系團(tuán)中有大量不可見但存在的物質(zhì)。