Działanie ciemnej energii nie jest znane, jednak wiadomo, że jest ona odpowiedzialna za przyspieszenie ekspansji Wszechświata. Przyjęta jest hipoteza, że wypełnia ona całą przestrzeń[65]. W równoważności masy i energii gęstość ciemnej energii (6,91 × 10−27 kg/m³) jest dużo mniejsza niż gęstość zwykłej oraz ciemnej materii, która jest zawartością galaktyk. Mimo to, obecnie ciemna energia jest dominującą formą energii w przestrzeni kosmicznej ze względu na swoją jednolitość[66]. Istnieją dwie proponowane teorie prezentujące formę ciemnej energii – stała kosmologiczna (stała gęstość energii wypełniająca homogenicznie przestrzeń[67]) oraz teoria pola skalarnego (polem skalarnym mogą być np. kwintesencje). Pola skalarne, które są stałe w przestrzeni, często są włączane w stałą kosmologiczną. Stała kosmologiczna może być równoważna energii próżni. Pola próżniowe, które przemieniają się w przestrzeni, mogą być trudne do odróżnienia z punktu widzenia stałej kosmologicznej, ponieważ proces ich przemiany może być bardzo powolny. Odwołując się do danych zebranych w trakcie misji Planck, oraz w oparciu o standardowy model kosmologiczny (jakim jest model Lambda-CDM), widzialny Wszechświat składa się w 26,8% z ciemnej materii, 68,3% z ciemnej energii (w sumie 95,1%) oraz w 4,9% ze zwykłej materii[68]. Ciemna energia została użyta jako kluczowy składnik niedawnej próby sformułowania cyklicznego modelu Wszechświata[69].