另外一种可能构成暗物质的粒子是轴子。这是一种中性粒子，质量非常小。在宇宙的大统一理论中，轴子起到了十分关键的作用。在两个轴子之间，存在十分微弱的相互作用力，所以轴子无法保持热平衡，并且无法对它在宇宙中的丰度进行合理的解释。宇宙中的轴子处在低温玻色子凝聚状态。目前，科学家们已经建造了用来探测轴子的探测器，研究工作正在展开。
一些科学家开展了一项名为“低温暗物质搜寻计划”的科研项目，旨在发现低温暗物质粒子。来自美国明尼苏达大学的科学家安吉拉·雷塞特尔参加了这项研究，她认为，我们周围有一股暗物质粒子，时刻都在发生着相互作用。雷塞特尔在最新发表的论文中说，她和她的团队成员在最近的实验中发现了两起事件，可能是暗物质对探测器撞击造成的。
但是目前科学家们尚无法确定这两起事件中观测到的信号是由什么粒子造成的，可能是暗物质粒子也可能是其他粒子，因为这两个信号实在是太小了。据参与研究的科学家说，他们实现建立的模型对这种情况有准确的预测，认为可能会出现疑似暗物质的假信号。这个“低温暗物质搜寻计划”在未来将继续进行，希望能够发现更多有实际意义的事件和信号。
还有一些科学家通过粒子加速器来尝试在地球上搜寻暗物质。利用强大的粒子加速器，我们能够把粒子加速到接近光速，并让它们彼此碰撞。通过这样的高速对撞，科学家渴望找到新的粒子，比如暗物质粒子。
但是，即便科学家们已经使用功能最强大的粒子加速器来进行实验，到目前为止也没有发现更多暗物质存在的迹象。人们可能会追问造成这一现象的原因，在宇宙中占据大多数的物质为什么无法被观测到?美国科学家萨拉表示，可能是因为人类目前为止制造的加速器仍然不够强大。因为科学家们不能确定暗物质的粒子到底有怎样的体积和密度，需要使用多大的能量才足以观测到它们的痕迹。也许，利用加速器无法发现暗物质。萨拉认为，可能科学家并未意识到一个残酷的事实，那就是我们无法人为地制造或者观测到暗物质粒子。
到2006年初，人类对暗物质的研究取得了新的进展。剑桥大学天文研究所的科学家们有史以来第一次确定了一些暗物质的物理性质。同一年，美国科学家在使用钱德拉X射线望远镜观测一个星系团时，意外地观测到了两个星系发生碰撞的过程。这样的大规模碰撞具有强大的威力，把普通的宇宙物质与暗物质撞开了，借此我们能够直接观测到暗物质，这为暗物质的存在提供了直接证据。
2007年，科学家公布了史上第一份暗物质分布图。70多名研究人员历经4年的不懈努力，终于制作出了一幅三维图像。在这份图中，科学家们描绘了以地球的视角出发观察天空时，8个满月在天空所占空域范围内的暗物质分布轮廓。科学家们使用引力透镜的原理绘制出了这张图。一位来自马赛天文物理实验室的科学家也参加了暗物质分布图的研究和制作，据他说，这张图表现出的图景在过去的25亿年间基本没有发生过改变，能够认为这片宇宙中的暗物质就呈现出这样的形态。
2007年，约翰斯·霍普金斯大学的天文学家们在《天体物理学杂志》上发表文章，称他们在用哈勃望远镜进行观测时，在距离地球相当遥远的星系团中发现了形成环状的暗物质。科学家们认为，这一结果是目前能够确定暗物质真实存在的最关键的证据。参与了这项研究的天文学家詹姆斯·杰认为，这是有史以来第一次直接观测到这种环状分布的暗物质，它与这个星系团内部的其他物质具有完全不同的结构。这个结果能够让天文学家们更好地认识普通物质与暗物质之间存在的区别，以及研究引力对暗物质能够造成怎样的影响。
科学家们于2009年在位于美国明尼苏达州的Souden煤矿里发现了暗物质。这一发现是暗物质最有力的实物证据。同时，其他科学家们也在通过实验来搜寻暗物质留下的痕迹。当暗物质之间发生碰撞时，能够被观测到，粒子的碰撞能够发出γ射线，这一现象被称为物质湮灭。美国的费米太空望远镜就是旨在通过这一现象来观测暗物质的，但是到目前为止还没有发现。
意大利科学家在暗物质的研究方面也进行了一些探索。2011年，他们对暗物质的研究与其他类似的研究发生了矛盾。探测结果表明，距离银河系大约16万光年的大麦哲伦星系可能正是由于暗物质的帮助，才没有被银河系的引力撕碎。
