天文学对星系以及星系团的引力效应行为的观测给出了暗物质存在的最早的证据,随后,越来越多的宇宙学及天文学观测证据都证实了暗物质的存在。我们相信暗物质与标准模型粒子之间可能发生非常微弱的相互作用。目前宇宙物质成分由4.9%的普通重子物质、26.8%的暗物质和68.3%的暗能量组成。在粒子物理框架下已经提出了一大批暗物质粒子候选者的理论模型,虽然并没有直接观测到暗物质的存在,但是根据当前实验结果也在不断地修正暗物质理论框架。本文首先回顾了暗物质存在的相关实验证据以及粒子物理的标准模型。通过对星系旋转曲线、大爆炸核合成、宇宙微波背景辐射、星系大尺度结构形成等等的研究发现,标准模型中夸克、轻子、规范玻色子和希格斯粒子远远不能提供宇宙的基本组分,由于宇宙学标准模型——ΛCDM模型的建立,我们有理由相信暗物质和暗能量是组成宇宙中物质能量中不可或缺的部分。然后我们讨论了热产生的暗物质模型。随着宇宙膨胀而逐渐降温的过程中,原来存在于基本粒子热浴中且与其它粒子处于热平衡的某个或某些重粒子,在温度降低到退耦温度之下时会从宇宙热浴中冻结下来,如果其寿命足够长,就可以作为今天的暗物质候选者。这种热产生机制所给出的暗物质丰度与其质量和对湮灭的截面有关。计算发现,如果其质量在Te V能标附近,湮灭截面在pb的量级（弱作用量级）,那么其剩余丰度正好可以解释今天的暗物质观测。这被称为WIMP（Weakly Interacting Massive Particle）奇迹。我们利用数值模拟结果讨论了散射截面和暗物质质量对今天的暗物质丰度的影响。最后在第三章我们讨论了轴子暗物质的理论起源和几种常见的轴子模型,以及利用misalignment（失准）机制产生的冷轴子暗物质模型的剩余丰度。由于WIMP暗物质所预言的大质量粒子在各个直接探测实验上都没有看到,而目前的直接探测实验已经接近了中微子本底,所以有理由去寻找WIMP之外的轻暗物质模型。轴子是这种轻暗物质粒子的一个极好候选者。轴子有很强的理论动机,它是强CP问题的最自然的一个解决方案。同时misalignment机制可以产生足够的冷轴子用来解释宇宙中的暗物质。我们用数值模拟了misalignment机制所产生的冷轴子丰度与轴子的初始位相、以及PQ破缺能标之间的关系。最后,我们给出了全文的总结和展望。