正電子、負質子都是反粒子，它們跟通常所說的電子、質子相比較，電量相等但電性相反。科學家設想在宇宙中可能存在完全由反粒子構成的物質，也就是反物質。
電子和反電子的質量相同，但有相反的電荷。質子與反質子也是這樣。粒子與反粒子不僅電荷相反，其他一切可以相反的性質也都相反。
在多數理論家看來，宇宙中正反物質的大尺度分離是不可能發生的。因此，三千萬光年的范圍內沒有反物質天體，已說明宇宙中大塊的反物質是不存在的。但是理論家也相信，極早期宇宙中正反物質應當等量。這樣，需要做的事是尋找物理機理，來說明宇宙如何才能從正反物質等量的狀態過渡到正物質為主的狀態。這里，理論家也遇到了非常尖銳的困難。