En física de partículas, la antimateria es la extensión del concepto de antipartícula a la materia. Así, la antimateria es una forma de materia menos frecuente que está constituida por antipartículas, en contraposición a la materia común, que está compuesta de partículas.
Por ejemplo, un antielectrón (un electrón con carga positiva, también llamado positrón) y un antiprotón (un protón con carga negativa) podrían formar un átomo de antimateria, de la misma manera que un electrón y un protón forman un átomo de hidrógeno.
El contacto entre materia y antimateria ocasiona su aniquilación mutua; esto no significa su destrucción, sino una transformación que da lugar a fotones de alta energía, que producen rayos gamma, y otros pares partícula-antipartícula.
Una de las aplicaciones más fascinantes que tiene la antimateria es en la medicina. La tomografía por emisión de positrones (PET) usa estas partículas para producir imágenes de alta resolución del cuerpo humano, puesto que son altamente eficaces a la hora de detectar, entre otras cosas, tumores.
La antimateria también tiene aplicaciones importantes en el transporte espacial. En teoría, la energía liberada por la aniquilación de antimateria con materia podría utilizarse como una fuente de propulsión extremadamente eficiente para naves espaciales. Este concepto se conoce como propulsión de antimateria.