暗物質和普通物質最大的區別就是它完全不可見，只能通過天體速度異常來確認它的存在

古典物理學奠基人艾克薩.牛頓在17世紀對引力現象進行了總結歸納并發展出了“萬有引力定律”，該定律結合微積分這個強有力的數學工具后開始在天文學中大放異彩，比如說海王星就是在物理學家先用萬有引力定律計算出軌道的情況下再被天文學家“蹲點捕獲”的，因此海王星也被稱為“筆尖上發現的行星”

除了發現新行星以外，萬有引力定律還告訴我們“引力的大小與距離的二次方成反比”，這也是為什么距離太陽越遠的行星公轉速度越慢（海王星需要84年才能繞太陽公轉一圈），距離太陽越近的行星公轉速度越快的原因（水星只需要87天就能繞太陽公轉一圈）

萬有引力定律以及平方反比定律的準確和高效一度讓天文學家們認為整個宇宙的天體運行規律都再無秘密可言，然而他們錯了。

1933年天體物理學家茲威基通過光譜分析了后發座星系團內的星系運動速度，然而分析結果卻顯示星系團邊緣的星系運動速度竟然比星系團內側星系的運動速度還要快，而按照平方反比定律外圍星系的運動速度應該慢于內側星系才對，于是茲威基認定在后發座星系團內肯定還有其他未被發現的物質提供著額外的引力，這種“額外物質”便是今天我們說的暗物質。

后來的天文學界從茲威基的發現入手，開始大規模分析宇宙中的天體運動速度，結果發現暗物質竟然是廣泛存在于宇宙中的（在如今的宇宙學模型里暗物質占比24%，而普通物質僅占4.6%，剩下的71.4%則是暗能量）

目前可以確定的是暗物質不是由我們已知的任何粒子構成的，我們無法在電磁波頻譜上發現它的蹤跡，所以目前物理學界對暗物質的研究還很艱難，大陸的“悟空”暗物質探測衛星也仍然在艱難尋找暗物質的蹤影。