Karanlık madde; elektromanyetik radyasyonla bir etkileşime girmeyen, dolayısı ile doğrudan gözlemleyemediğimiz, fakat gözlemleri yapılan kütleçekimsel etkiler sebebi ile orada var olması gerektiği düşünülen maddedir. Yani onu ölçemiyoruz fakat evrenin yoğunluğunu hesaplarken karanlık madde miktarını tespit edebiliyoruz.
tot = b + km + Λ
Burada b baryonik madde yoğunluğu, km karanlık madde yoğunluğu ve Λ kozmolojik sabit olarak görev gören karanlık enerji yoğunluğudur. Evrenin yoğunluğunun %5'lik bir bölümü baryonik maddeden gelirken, %26'lık katkı soğuk karanlık maddeden; %69'luk katkı da karanlık enerjiden gelir. Bu oran değişmez, çünkü önce kütle çekimsel etkinin gözle görülür oranda değişmesi gerekir. Yani bir gün Andromeda Galaksisini gözlemlerken, dağılıp yıldızların uzaya saçıldığını görürsek, oturup denklemi yeniden gözden geçirmemiz gerekir.
Günümüzde evrendeki karanlık madde miktarının, normal (baryonik) madde miktarına olan oranını hassas bir şekilde ölçebiliyoruz. Bunu ölçmemizi sağlayan metotlardan biri kozmik mikrodalga arkaplan ışıması üzerine yapılan analizlerdir.
Bunların yanısıra; karanlık madde ve karanlık enerjinin varlığına ihtiyaç duymayan alternatif kütleçekim teorileri de mevcuttur. En dikkat çekeni Hans Adolph Buchdalh tarafından 1970'lerde ortaya atılmıştır.