La materia strana è materia costituita da atomi i cui nuclei contengono coppie di particelle chiamate quark strani. Si ritiene che i quark siano particelle elementari, nel senso che non possono essere scomposti in componenti più piccole. Esistono diversi tipi di quark, con nomi esotici come quark up, quark down e quark strano. Questi nomi sono stati inventati per differenziare tra quark con varie caratteristiche.
Un atomo di materia normale ha un nucleo costituito da uno o più protoni e, ad eccezione dell'idrogeno ordinario, uno o più neutroni. Protoni e neutroni sono costituiti da quark up e quark down in determinate combinazioni. La materia strana, tuttavia, ha nuclei che contengono anche strani quark. Questo rende la materia strana diversa dalla materia nel senso quotidiano. Una delle caratteristiche notevoli della materia strana è la sua estrema densità. Un frammento di materia strana delle dimensioni di una cellula biologica avrebbe una massa di centinaia di chilogrammi.
Gli scienziati hanno prodotto atomi di materia strana in laboratorio, utilizzando una macchina chiamata acceleratore di particelle o frantumatore di atomi. Alcuni astronomi ritengono che la materia strana esista nello spazio interstellare e intergalattico, in particolare in oggetti densi come le stelle che hanno esaurito tutto il loro combustibile atomico e sono collassate sotto l'influenza della loro stessa gravitazione. Tali stelle sono otticamente invisibili perché hanno smesso di brillare.
Se l'universo contiene molti oggetti costituiti da materia strana, allora c'è molta più massa nel cosmo di quanto suggeriscano i calcoli basati sulle osservazioni visive. Se l'esistenza di materia strana in grandi quantità può essere dimostrata, il fatto potrebbe avere un profondo effetto sulle teorie riguardanti se l'universo sia o meno abbastanza denso da collassare alla fine sotto la sua stessa gravitazione.