质量为125Ge V的希格斯粒子在大型强子对撞机（Large Hadron Collider,LHC）上的发现意味着物理学家们找到了标准模型的最后一块拼图,这是粒子物理标准模型所取得的标志性成果之一。虽然标准模型对许多实验结果进行了成功的解释,但它也面临着一些困难。首先,模型中包含了许多参数,比如粒子的质量、混合以及希格斯粒子的本质,都缺乏理论解释。其次,这个理论未能把引力包含进去。最后,对于天文观测所间接证实存在的暗物质,标准模型无法提供合适的候选者。本文主要关注暗物质问题。目前,大量的天文实验数据表明暗物质是存在的,其含量大约占宇宙总物质的四分之一。由于标准模型无法提供合适的候选者,理论物理学家为了解释暗物质的存在,提出了许多新物理理论和模型,例如超对称理论,复合希格斯理论,轴子模型,额外维模型以及惰性中微子模型等。其中超对称理论和复合希格斯理论给出的暗物质候选者都属于WIMP（Weakly Interacting Massive Particles）类暗物质,但它们的性质却不完全相同。本文首先对一般WIMP类暗物质候选者进行了研究。接着对基于复合希格斯理论的最小复合暗物质模型SO（6）/SO（5）进行了详细的分析。为了使新物理模型包含一般WIMP类暗物质候选者,我们首先对标准模型进行了简单的扩展,其中暗物质候选者通过新引入的费米子单态和两个费米子二重态混合得到。为了使暗物质粒子保持稳定,我们对其施加了Z2对称性。由于这个模型所提供的暗物质候选者是参加电弱相互作用的费米子构成的,质量本征态下新粒子质量和电弱能标在同一个量级。我们不仅能够通过暗物质直接探测实验直接约束理论模型,还可以利用高亮度大型强子对撞机（High-Luminosity Large Hardon Collider）进行直接的验证。在模拟HL-LHC实验时,我们主要对经过W玻色子和/或Z玻色子作为中间态,末态包含双轻子或三轻子的电弱相互作用过程进行背景和信号分析。结果显示在14Te V HL-LHC上,当耦合强度在合理范围内时,质量在170-210Ge V范围的暗物质可以在2σ置信度上被排除,在175-205Ge V范围的暗物质可以在5σ置信度上被发现。接着,我们研究了复合希格斯理论框架下的最小复合暗物质模型。该模型在全局对称性SO（6）群自发破缺到SO（5）群的同时产生了五个赝Nambu-Goldstone玻色子（pseudo-Nambu Goldstone boson,p NGB）,其中四个p NGBs构成希格斯二重态,最后一个p NGB可以作为暗物质候选者。本文中,我们从直接探测、间接探测和对撞机模拟的角度对该模型所包含的暗物质候选者进行了研究,比较了复合暗物质和基本暗物质在各个实验平台上的现象学。结果表明结合暗物质直接探测平台和HL-LHC能够在一定质量范围内辨别暗物质本质。最后,对于近期XENON1T实验平台出现的电子反冲事例超出现象,我们提出了一个冷暗物质衰变模型对其进行了解释。该模型中,暗物质粒子A衰变到两个暗物质粒子B进而使得B有足够大的速度可以激发电子。结果表明,在不违反目前暗物质探测以及宇宙学实验限制的前提下,该模型可以对XENON1T反冲电子事例超出现象做出解释。