Produkcję cząstek ciemnej materii próbuje się odkryć przy użyciu wielkich zderzaczy: LHC i Tevatronu. Metoda detekcji jest pośrednia i polega w tym wypadku na ustaleniu brakującej energii, którą uniosła ze sobą powstała w wyniku zderzenia cząstka ciemnej materii. Cząstka ta nie jest rejestrowana, a niepewność dotyczy także czasu jej stabilności (z eksperymentu wiadomo byłoby jedynie, że cząstka żyje co najmniej tak długo, aby opuścić detektor).
Według fizyków z Brown University minimalna masa cząstek ciemnej materii musi wynosić przynajmniej 40 GeV, co podaje w wątpliwość wyniki eksperymentów DAMA/LIBRA, CoGeNT i CRESST, w ramach których odkryto cząstki podejrzewane o bycie ciemną materią, ale z mniejszą masą wynoszącą pomiędzy 7 a 12 GeV.
Hipotezy alternatywne Mechanika kwantowa i ogólna teoria względności nie przewidują istnienia ciemnej materii, więc określenie, czym ona tak naprawdę jest, mogłoby być równoważne stworzeniu bardziej kompleksowej teorii wszechświata. Istnieje kilka hipotez alternatywnych, próbujących tłumaczyć w inny sposób zjawiska, z powodu których stworzono hipotezę ciemnej materii. Są to między innymi grawitacja kwantowa i zmodyfikowana dynamika newtonowska, opracowana przez izraelskiego fizyka Mordechaja Milgroma.