Ihre Existenz konnte bisher experimentell nicht direkt nachgewiesen werden. Die Dunkle Energie wird als Ursache der Inflation in der frühen Phase des Universums gesehen. In den gängigen wissenschaftlichen Modellen besteht das Universum zum gegenwärtigen Zeitpunkt, ca. 13,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall, zu 72 % aus Dunkler Energie, 23 % aus Dunkler Materie und zu 4,6 % aus der sichtbaren, baryonischen Materie. In der Frühzeit des Universums, zum Zeitpunkt der Entkopplung der Materie von der Hintergrundstrahlung, war die Zusammensetzung noch wesentlich anders. Das Universum bestand damals aus 63 % Dunkler Materie, 10 % Neutrinos, 15 % Photonen und zu 12 % aus der baryonischen Materie.
Das Konzept der dunklen Energie wurde von dem US-amerikanischen Astrophysiker Michael Turner entwickelt, um damit die beobachtete Expansion des Universums zu erklären. Die Quantenfeldtheorie interpretiert die dunkle Energie als Vakuumenergie, die der Gravitation der im Universum enthaltenen Materie entgegenwirkt. Eine andere Theorie sieht in der Dunklen Energie die Wirkung eines Skalarfeldes, dessen Fluktuationen sich fast mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Mit dem vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik entwickelten Messinstrument eROSITA, das am 13. Juli 2019 im russischen Satelliten Spektr-RG (siehe Bild) mit einer Proton-Rakete in den Weltraum gebracht wurde, hoffen die Wissenschaftler, die Natur der Dunklen Energie endgültig zu enträtseln. Spektr-RG wurde in einem Halo-Orbit um den Lagrange-Punkt L2 des Erde-Sonne-Systems positioniert, von wo aus eROSITA innerhalb von vier Jahren achtmal den gesamten Himmel durchmustern soll. Aus der ersten vollständigen Durchmusterung wurde eine Karte mit ca. einer Million Röntgenobjekten erstellt. eROSITA untersucht innerhalb von vier Jahren achtmal das Universum im mittleren Röntgenbereich bis 10 keV in spektraler und räumlicher Auflösung, was ein absolutes Novum ist. Weiteres wissenschaftliches Ziel ist der systematische Nachweis von schwarzen Löchern in nahen Galaxien.