Když světlo vyzařované vzdálenými galaxiemi prochází kolem hmotných objektů ve vesmíru, gravitační síla těchto objektů může světlo zkreslit nebo ohnout. Tomuto jevu se říká gravitační čočkování.
Silné gravitační čočkování může skutečně vést k tak silně ohnutému světlu, že se vytvoří vícenásobné obrazy galaxie vysílající světlo.
Slabé gravitační čočkování vede k tomu, že se galaxie jeví zkreslené, roztažené nebo zvětšené. Ačkoli je obtížné změřit to u jednotlivých galaxií, galaxie seskupené blízko sebe budou vykazovat podobné vzory čočkování.
Analýza povahy vzorů gravitačního čočkování vypovídá astronomům o způsobu rozložení temné hmoty v galaxiích a jejich vzdálenosti od Země. Tato metoda poskytuje sondu pro zkoumání vývoje struktury ve vesmíru i rozpínání vesmíru.
