Materia nie musi składać się z atomów. Wprawdzie atomy są składnikami tych form materii, z którymi mamy do czynienia na ziemi, w tym także naszych ciał, materia atomowa nie jest jednak dominującą w świecie formą materii. Większą część masy gwiazd stanowi plazma.




Biale karły, stanowiąca późniejszą formę ewolucji części gwiazd zawierają relatywistyczny zdegenerowany gaz elektronowy. W gwiazdach neutronowych budulcem jest rodzaj materii jądrowej złożonej z neutronów. Przestrzeń przenika poza tym promieniowanie elektromagnetyczne i neutronowe. Wszystkie te formy materii składają się z cząstek elementarnych

Zgodnie z mechaniką kwantową jeśli chcemy badać zjawiska, w których w grę wchodzą bardzo małe odległości konieczne jest użycie do obserwowana promieniowania, albo cząstek o wielkich energiach