反物质（antimatter），各种粒子的关键性质都被反转的一种物质形态。例如，自然界中存在电子的对应物，就是带有与电子负电荷在数值上相等的正电荷的反粒子。由于这个原因，这种“反电子”又叫做正电子。然而，即使不带电荷的粒子也可能有其反粒子对应物，因为与基本相互作用有关的其他性质是相反的。
反粒子自然存在于宇宙线中，也能用粒子加速器（“原子轰击”机），如设在日内瓦欧洲核子研究中心和芝加哥费米实验室的加速器制造出来。在任何获得足够高能量的过程中，能量的一部分（E）可以转变成粒子-反粒子对（例如一个电子加一个正电子），而且粒子对的联合质量（m）由公式E= mc^2给出（见狭义相对论）。每当一个粒子同一个等价反粒子相遇，两个粒子都将湮灭，并以辐射的形式释放出与它们联合质量相当的能量。
反物质原子原则上是能够存在的（比如反氦原子，是由含两个反质子和两个反中子的核与围绕核的两个正电子组成），并可结合成反物质物体，包括行星和人体。但任何反物质只要与普通物质接触，都将在一阵能量爆炸中被消灭。虽然有人猜测，可见宇宙的恒星和星系中普通物质的存在，在一定程度上可能由空间遥远区域中反物质构成的恒星和星系的存在所平衡，但没有证据表明任何可见星系含有足够数量的反物质。
