L'espace n'est pas vide : il est rempli d'une fine "soupe" de gaz, de poussière et de radiations.

La matière située entre les étoiles est appelée le milieu interstellaire. Elle est composée à 99 % de gaz et à 1 % de poussière. Ce gaz est majoritairement constitué d'hydrogène et d'hélium. À titre de comparaison, l'air sur Terre est beaucoup plus dense : un centimètre cube d'air contient 25 quintillions de molécules.Les sondes de la NASA, comme Voyager 1 et Voyager 2, ont mesuré la densité de l'espace. Elles ont utilisé des instruments spécifiques pour capter la vibration des électrons dans le gaz. Ces vibrations produisent un léger bourdonnement, prouvant que l'espace n'est pas un néant total.L'espace contient également une lumière appelée fond diffus cosmologique. Ce rayonnement voyage depuis le Big Bang ; il a été découvert en 1964 par les scientifiques Arno Penzias et Robert Wilson. S'y ajoute la matière noire, qui constitue une grande partie de l'Univers.Même si l'on retirait chaque atome, l'espace conserverait une certaine énergie. De minuscules particules apparaissent et disparaissent constamment : c'est ce qu'on appelle une fluctuation quantique. Ces particules font du vide spatial un lieu très actif.Ce gaz ténu a des effets physiques concrets. Il exerce une légère traînée sur les satellites en orbite terrestre et fournit la matière première nécessaire à la formation de nouvelles étoiles. L'espace est donc un quasi-vide plutôt qu'un vide parfait.