Cuando la luz emitida por galaxias lejanas pasa por objetos masivos del universo, la atracción gravitacional de estos objetos puede distorsionar o doblar la luz. Esto se denomina lente gravitacional.
Las lentes gravitacionales fuertes pueden dar lugar a una luz tan fuertemente doblada que se forman múltiples imágenes de la galaxia emisora de luz.
Las lentes gravitacionales débiles hacen que las galaxias aparezcan distorsionadas, estiradas o magnificadas. Aunque es difícil de medir para una galaxia individual, las galaxias agrupadas cerca de sí mostrarán patrones de lente similares.
El análisis de la naturaleza de los patrones de lente gravitacional informa a los astrónomos sobre la forma en que se distribuye la materia oscura dentro de las galaxias y su distancia a la Tierra. Este método proporciona una sonda para investigar tanto el desarrollo de la estructura en el universo como la expansión del mismo.