Un roi de galaxii este o colecție de sute până la mii de galaxii legate gravitațional. Acestea sunt cele mai mari structuri legate gravitațional din univers. Calea Lactee face parte dintr-un grup mic numit Grupul Local, care conține aproximativ 50 de galaxii. Cel mai apropiat roi mare este Roiul Fecioarei, aflat la aproximativ 54 de milioane de ani-lumină distanță.

Roiurile de galaxii nu sunt doar colecții de galaxii. Ele conțin cantități uriașe de gaz fierbinte, numit mediu intraroi, care emite raze X. De asemenea, conțin materie întunecată, care domină masa lor. Galaxiile vizibile reprezintă doar câteva procente din masa totală a unui roi de galaxii. Restul este gaz și materie întunecată.

Roiurile de stele sunt utile pentru cosmologie. Abundența și distribuția lor depind de istoricul expansiunii universului și de proprietățile materiei întunecate și ale energiei întunecate. Numărarea roiurilor de stele la diferite distanțe ne spune cum a evoluat universul.

Roiurile de stele acționează și ca lentile gravitaționale. Halourile lor masive de materie întunecată curbează lumina galaxiilor din fundal, mărindu-le și distorsionându-le. Acest efect permite astronomilor să studieze galaxii care altfel ar fi prea slabe pentru a fi văzute. Telescopul Spațial Hubble a folosit lentile de roi de stele pentru a găsi unele dintre cele mai îndepărtate galaxii cunoscute.