Phản vật chất cũng là vật chất, nhưng cấu thành bởi các phản hạt... Năm 1928, trong khi nghên cứu kết hợp thuyết lượng tử vào trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, Paul Dirac đã phát hiện ra rằng các tính toán không phản đối chuyện tồn tại các hạt cơ bản đặc biệt, có hầu hết mọi đặc tính cơ bản như các hạt cơ bản thông thường, nhưng mang điện tích trái dấu. Từ đó hình thành nên giả thiết tồn tại các hạt phản vật chất. Theo tính toán, nếu một hạt phản vật chất gặp (tương tác) hạt vật chất tương ứng, chúng sẽ nổ tung và tỏa ra 1 năng lượng rất lớn, theo phương trình Einstein.