星系團是由數百至數千個星系透過引力束縛而形成的集合體，是宇宙中最大的引力束縛結構。銀河系屬於一個名為本星系群的小型星系群，該星系群包含約50個星系。距離我們最近的大型星系團是室女座星系團，距離約5400萬光年。

星系團並非只是星系的集合。它們包含大量的熾熱氣體，稱為星系團內介質，這種介質會輻射X射線。星系團中也包含暗物質，暗物質佔據了它們質量的絕大部分。我們可見的星系僅占星系團總質量的幾個百分點，其餘部分都是氣體和暗物質。

星系團對宇宙學研究十分有用。它們的數量和分佈取決於宇宙的膨脹歷史以及暗物質和暗能量的性質。透過統計不同距離上的星系團數量，我們可以了解宇宙的演化過程。

星系團也起到重力透鏡的作用。它們巨大的暗物質暈會彎曲背景星系的光線，使其放大扭曲。這種效應使得天文學家能夠研究那些原本太過暗淡而無法觀測到的星系。哈伯太空望遠鏡就利用星系團透鏡效應發現了已知最遙遠的一些星系。