Harvinaisin aine on maailmankaikkeus, luultavasti kvark-gluoniplasma tai jotain sen kaltaista. Tämä on aineen vaihe, joka syntyy vain voimakkaimmissa lämpötiloissa ja paineissa. Suurimman osan sekunnin ensimmäisestä miljoonasosasta alkuräjähdyksen jälkeen, universumimme luoneesta räjähtävästä tapahtumasta, kaikki aine oli kvark-gluoniplasman muodossa. Kvarkit ja gluonit ovat hiukkasia, jotka muodostavat nukleoneja, kuten neutroneja ja protoneja, jotka puolestaan muodostavat atomit, jotka muodostavat kaiken aineen. Kvarkit ovat massahiukkasia, kun taas gluonit ovat voimaa välittäviä hiukkasia, jotka ”liimaavat” kvarkit yhteen.
Vaikka kvark-gluoniplasma on tällä hetkellä haastaja maailmankaikkeuden harvinaisimmasta aineesta, se oli aluksi normaali aineen tila. Kvarki-gluoniplasma on kylpy, jossa on lähes vapaita kvarkkeja ja gluoneja, jotka tyypillisesti ovat tiiviisti lukittuja nukleoneihin. Perinteiset nukleonit pidetään niin tiukasti yhdessä, että edes ydinräjähdys tai lämpötila ja paine auringon ytimessä eivät riitä ravistamaan niitä toisistaan. Vapaita kvarkkeja ei ole koskaan havaittu, ja jotkut fyysikot pitävät vapaiden kvarkkien ilmiötä fyysisesti mahdottomana.
Quark-gluoniplasma syntyy epätavallisissa olosuhteissa alkuräjähdyksen ulkopuolella. Olemme pystyneet tuottamaan sen halutessamme hiukkaskiihdyttimissä, käyttämällä valtavia määriä energiaa, joka on keskittynyt raskaisiin ioneihin vuodesta 2000 lähtien. Kesti noin kaksi vuosikymmentä yrittää luoda se, harvinaisin aine. Tämä saavutettiin Sveitsin CERN -hiukkaskiihdyttimellä. Viime aikoina CERNin suuri Hadron Collider tekee kokeita kvarkki-gluoniplasmalla.
Kvarki-gluoniplasma ei välttämättä ole harvinaisin aine, jos se osoittautuu olevan erittäin massiivisten tähtien keskuksissa. Jotkut neutronitähdet (joidenkin suurimpien supernovien jättämät jäänteet) ovat tiheämpiä kuin mitä teoria ennustaisi, minkä vuoksi jotkut tutkijat epäilevät, etteivät nämä ole todellisuudessa neutronitähtiä, vaan itse asiassa kvarkitähtiä. Neutronitähtien säde on 10–20 km (6–12 mailia), mutta massa hieman suurempi kuin Auringon. Sitä vastoin kvarkitähtien säde, jos niitä on, olisi säteellä 3–9 km (2–6 mailia) ja niiden massa olisi verrattavissa neutronitähtiin, mikä tekee niistä maailmankaikkeuden tiheimmät esineet. Supernova-jäännös RX J1856.5-3754, lähinnä Maata oleva neutronitähti, on yksi mahdollinen ehdokas kvarkitähdeksi.
On olemassa myös muita aineita, jotka kilpailevat maailmankaikkeuden harvinaisimman aineen tittelistä. Näitä ovat eksoottiset hiukkaset, jotka on luotu erittäin suuren energian kosmisissa säteilyn törmäyksissä, ja muut eksoottiset hiukkaset, jotka olivat olemassa maailmankaikkeuden kynnyksellä, mutta joita ei ole koskaan nähty sen jälkeen. Antimateriaa ei pidetä maailmankaikkeuden harvinaisimpana aineena, koska sitä voi edelleen löytää kelluvana avaruudessa käytännössä kaikkialla, vaikkakin hyvin pienissä suhteissa.