暗黒物質
暗黒物質が存在する場合、その質量により光が曲げられ、背後にある銀河などの形が歪んで見える重力レンズ効果が起こる。銀河の形の歪みから重力レンズ効果の度合いを調べ、そこから暗黒物質の3次元的空間分布を測定することに日米欧の国際研究チームが初めて成功したことが2007年1月に科学誌『ネイチャー』に発表された。同年5月15日のアメリカ航空宇宙局の発表によれば、米ジョンズ・ホプキンズ大学の研究チームがこれを利用して、ハッブル宇宙望遠鏡で暗黒物質の巨大なリング構造を確認したという。同研究チームは、10億〜20億年前に2つの銀河団が衝突した痕跡で直径が約260万光年、衝突によりいったん中心部に集まった暗黒物質がその後徐々に環状に広がっていったもの、とした。
ANTARES
このほか宇宙・素粒子物理学の側面では、ANTARES望遠鏡は太陽（通常の太陽ニュートリノはANTARESのエネルギー範囲外である）または銀河核におけるニュートラリーノの対消滅という形で暗黒物質を探索するなどいくつかの素粒子物理学の基礎的な問題にも取り組むだろう。暗黒物質の直接探索を行うDAMA、CDMS、LHCにおける様々な実験とは大きく異なる方法を採用しているため、補完的な感度が期待される。ニュートラリーノの信号を検出することで超対称性の確認にもなるが、一般的にANTARESの感度レベルでは難しいと考えられている。ANTARESで測定できる可能性のある他の「エキゾチック」な現象にはnucleariteや磁気単極子がある。