1922年，天文學家卡普坦通過觀察宇宙中星系運動的間斷現象提出一種猜想：宇宙中很可能大量存在著一些不可見的物質，這是天文學屆首次提出暗物質存在的可能性，1933年，天文學家茲威基在觀察宇宙紅移現象後進行數據分析，宇宙紅移是指：宇宙遠方星系發出的光線，相比較於地球上發出的光線進行光譜分析，遠方星系光譜向長波方移動，進而得出宇宙正在加速度膨脹，這是宇宙大爆炸理論的重要證據之一，茲威基發現星系因質量而產生萬有引力根本無法將星系束縛在現有位置，因此茲威基提出一種全新的猜想：宇宙中一定存在著大量的暗物質，暗物質的質量應該佔宇宙總質量的70%—80%以上。
隨後，各國的天文學家展開了長達半個多世紀的論證暗物質存在的學術活動，但遺憾的是沒有一位天文家成功，可這次論證暗物質存在的活動並非一無所獲，天文學家們通過一次次的失敗得出了一些關於暗物質的共性。
例如：
1、暗物質是束縛星系運動的主要力量，所以暗物質參與了引力相互作用，這最起碼說明暗物質是擁有質量的。
2、暗物質的性質應該是相對穩定的，它不參與電磁相互作用，也就是說暗物質與黑洞一樣不發光、也不向外反射光，所以我們無法直接觀察到它。
3、組成暗物質的基本粒子是一種惰性粒子，而且肯定不是人類目前所發現的任何一種已知粒子
4、宇宙中暗物質的質量要大於及遠大於可見物質的質量。
暗物質本質是什麼
宇宙中存在不發光的物質本身並沒有什麼了不起。人們早就知道宇宙中包含大量的不發光的氣體，這些氣體四分之三是氫元素，四分之一是氦元素，都是宇宙大爆炸初期合成的。由於自身的引力作用，氣體會慢慢聚集在一起形成氣體雲，並進一步密集，最終塌縮。當氣體雲中心的密度超過熱核反應的臨界密度，恆星就被點亮了。
但恆星遠沒有用盡宇宙中的氫氦元素，星系中可能存在大量這樣的氣體，不少人猜測也許它們的質量足以束縛星系外圍的恆星，使得它們老老實實地帶在星系中不逃離出去。
然而在七十年代，星系團的觀測有了新的進展。人們觀測到了星系團中的氣體。這些氣體的溫度非常高，達到了107度，這使得它們可以發出X-ray輻射。通過X-ray衛星觀測，人們就可以估計星系團中氣體的質量，而這一質量驚人地達到了恆星質量的5倍。但這些新發現的氣體卻並不能為消失的質量負全責。
事實上，熱氣體的發現反而加劇了質量缺失問題，因為這些氣體溫度太高了，如果沒有強大的引力勢阱束縛，這些氣體就會在很短的時間裡從星系團中逃逸殆盡。而束縛這些氣體所需要的物質量，又是這些熱氣體氣體質量的10倍左右。
那麼暗物質是什麼樣
在70年代暗物質存在被肯定的時候，科學家們一度認為中微子就是暗物質的真身。因為在大統一理論建立後，物理學家們意識到理論上中微子可以具有質量。而七十年代末的實驗測量更是顯示中微子質量可能在30eV左右。
這些測量在現在看來顯然是高估了中微子的質量，但卻在當時使得人們把中微子看做暗物質最可能的候選者。這樣質量很小的粒子，在宇宙早期具有極高的動能，因此被稱作“熱暗物質”。但與此相對的，理論學家也提出數種“冷”暗物質的候選者。 相比熱暗物質，冷暗物質粒子的質量要大的多，在宇宙早期的速度非常低。
可能說到這裡，大家會產生這樣的疑問：暗物質人類既不能觀測它，也無法感知它，它是否存在也是一個未知數，而且暗物質所表露出來的特質對於我們的理解來說也過於抽象，那麼接下來我就給大家舉一個例子。
魚兒在海洋中生存，魚兒所生存的海洋就相當於人類所生存的宇宙，人類作為一個旁觀者來說，人類是可以感知到海洋的存在的，但是對於魚兒來說，魚兒並不能感知到海洋的存在，也就是並不能感知到它所生存的環境的特殊性，魚兒只能感知到海洋中食物的存在，但是食物的質量與海洋的質量相比實在是太過於渺小，甚至連百萬分之一都不到，但正是這百萬分之一的食物極其重要，它決定了魚兒的生死存亡。
在某種意義上來說，我們就是海洋中的魚兒，我們能感知到的宇宙不足宇宙真實面貌的百分之一，但正是這百分之一對於人類來說至關重要，人類已經認知的百分之一決定了人類的生死存亡，而宇宙剩餘的百分之九九，人類是感知不到的，但人類感知不到並不代表它不存在，暗物質就是人類無法感知、但真實存在於宇宙之中的物質，暗物質是宇宙的框架，它支撐了整個宇宙的平衡。
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