除了尋找希格斯粒子這項重要任務外，「大強子對撞機」也希望能解開物質與反物質之謎。 在暢銷小說「達文西密碼」的姊妹作「天使與魔鬼」中，反物質被神秘教派竊取，作為摧毀梵諦岡的武器，男主角羅柏蘭登須在24小時內找到。 在科幻影集、電影「星艦迷航記」中，反物質則是提供太空船「企業號」曲速引擎能量的組成物。 台灣大學物理系教授張寶棣表示，根據量子論與相對論，在宇宙大爆炸之後，能量轉換成為等量的「物質」與「反物質」，反物質與物質的質量、結構相同，電荷性質相反，但是如果兩者碰在一起，就會「湮滅」成極大的能量，宇宙就會消失。但是，宇宙並沒有因為物質與反物質相撞而消失，反物質似乎都不見了，只剩下物質。1933年諾貝爾物理學獎得主狄拉克首次預測有電子的反粒子：「正子」存在。1995年，歐洲粒子物理中心在實驗室中成功\製造出第一批反物質：反氫原子。 張寶棣說，目前學界認為關鍵因素是「電荷宇稱破壞」（CP破壞）。1964年，美國學者發現在K介子與反K介子混合時，有千分之二的CP破壞，顯示物質與反物質有根本的差異。 台大物理系高能物理研究團隊研究B介子和反B介子，也發現兩者在衰變過程中確實不同，正粒子可能衰變得比較慢，所以留下來比較多。但在目前的標準模型中，CP破壞理論對粒子、反粒子差異的解釋力還太小，差一百億倍，不足以解釋為何到最後剩下這麼多的物質。 粒子物理學家一直在追尋標準模型對於物質、反物質間關係的解釋。台大物理系團隊在2004年發現中性的B介子和反B介子的衰變率確實不同；今年登在「自然」（Nature）期刊上的最新研究，則是發現帶電B介子和中性B介子的CP破壞有很大差異，違反了標準模型的預期。 張寶棣表示，或許\未來「大強子對撞機」可以撞出質量很大的新粒子，而證明這種粒子會影響B介子的衰變。 物理學家也計畫在太空中尋找反物質。諾貝爾獎得主、華裔科學家丁肇中所主持的「國際太空反物質探索計畫」（AMS），是利用放置在太空站中的磁譜儀偵測宇宙射線中的粒子與反粒子。 中研院物理所研究員李世昌表示，因為自然界中反氦存在機率幾乎等於零，所以如果能在太空中捕捉到「反氦」，就能證明在宇宙初始的時候確實有反物質。如果能偵測到「反碳」則可以證明有「反星球」的存在，因為碳元素只能藉由星球的強大重力才能核融合形成。