Các thiên hà không phân bố đều khắp vũ trụ. Chúng tập trung thành từng nhóm và cụm, và các cụm lại tập hợp thành siêu cụm. Siêu cụm là một trong những cấu trúc lớn nhất trong vũ trụ, một tập hợp khổng lồ các cụm thiên hà liên kết với nhau bởi lực hấp dẫn. Dải Ngân hà là một phần của Siêu cụm Laniakea, chứa khoảng 100.000 thiên hà và trải rộng 500 triệu năm ánh sáng.

Các siêu cụm thiên hà không liên kết với nhau bằng lực hấp dẫn giống như các cụm thiên hà thông thường. Chúng đang giãn nở cùng với vũ trụ, và các cụm thiên hà thành viên cuối cùng sẽ tách rời nhau. Chúng được giữ lại với nhau một cách lỏng lẻo bởi vật chất tối và ảnh hưởng hấp dẫn của các siêu cụm lân cận. Ranh giới giữa các siêu cụm không rõ ràng. Chúng được xác định bởi dòng chảy của các thiên hà hướng về các trung tâm hấp dẫn.

Siêu cụm thiên hà lớn nhất được biết đến là Vạn Lý Trường Thành Hercules-Corona Borealis, trải dài khoảng 10 tỷ năm ánh sáng. Những cấu trúc lớn như vậy rất khó giải thích bằng các mô hình vũ trụ học hiện tại, vốn dự đoán rằng vũ trụ sẽ đồng nhất hơn ở quy mô lớn nhất. Sự khác biệt này là một lĩnh vực nghiên cứu đang được quan tâm.

Các siêu cụm thiên hà rất hữu ích cho việc nghiên cứu vật chất tối và năng lượng tối. Sự phân bố và chuyển động của chúng cho thấy lực hấp dẫn và sự giãn nở cạnh tranh như thế nào ở quy mô lớn nhất. Chúng là những nút thắt lớn nhất của mạng lưới vũ trụ.