暗物质晕环绕在星系外围，如同太阳圈包围着太阳一般。大多数的星系都镶嵌在这种暗物质晕当中，星系系统的动力学也主要由暗物质的分布主导。
暗物质晕存在的证据来自于万有引力的作用——旋涡星系的旋转曲线。如果没有大量的质量存在于延伸的晕内，星系的旋转速率就应该在离核心一段距离之后将随着距离的增加而减少。然而，观测旋涡星系，特别是电波观测到来自中性氢原子（天文学上特有的说法是HⅠ）的发射谱线，显示旋涡星系的旋转曲线远在可见物质之外的距离上依然是平坦的（有着相同的速度）。缺乏任何可见物质可以解释观测的现象，暗示有看不见的物质，也就是暗物质。