Феномен тёмного вещества и тёмной энергии во Вселенной в космологии объясняется следующим образом:

Тёмная материя — это невидимая субстанция, которая не взаимодействует с электромагнитным излучением, но оказывает гравитационное влияние на обычную материю. 5 Благодаря тёмной материи галактики не разлетаются под действием своей собственной скорости вращения. 5

Тёмная энергия — гипотетический вид энергии, введённый в математическую модель Вселенной для объяснения наблюдаемого её расширения с ускорением. 2 Существует три варианта объяснения сущности тёмной энергии: 2

1. Тёмная энергия есть космологическая константа — неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство Вселенной (другими словами, постулируется ненулевая энергия и давление вакуума). 2
2. Тёмная энергия есть некая квинтэссенция — динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени. 2
3. Тёмная энергия есть модифицированная гравитация на расстояниях порядка размера видимой части Вселенной. 2

Согласно опубликованным в марте 2013 года данным наблюдений космической обсерватории «Планк», общая масса-энергия наблюдаемой Вселенной состоит из тёмной энергии на 68,3% и тёмной материи на 26,8%. 2