În timp ce lumina emisă de galaxiile îndepărtate trece pe lângă obiecte masive din univers, atracția gravitațională exercitată de aceste obiecte poate distorsiona sau curba lumina. Acest lucru se numește lentilă gravitațională.
Lentilențele gravitaționale puternice pot duce, de fapt, la o lumină atât de puternic curbată încât se formează mai multe imagini ale galaxiei care emite lumină.
Lentilențele gravitaționale slabe duc la apariția galaxiilor distorsionate, întinse sau mărite. Deși este dificil de măsurat pentru o galaxie individuală, galaxiile grupate foarte aproape unele de altele vor prezenta modele similare de lentilă.
Analiza naturii modelelor de lentilă gravitațională le spune astronomilor despre modul în care materia întunecată este distribuită în galaxii și despre distanța lor față de Pământ. Această metodă oferă o sondă pentru investigarea atât a dezvoltării structurii în univers, cât și a expansiunii universului.
.