Pomiary obserwacyjne Widmo mocy materii nie jest obserwowane bezpośrednio jako rozkład całej materii. W praktyce wyznacza się je z różnych obserwacyjnych śladów pola gęstości. Najważniejsze z nich to rozkład galaktyk w dużych przeglądach przesunięć ku czerwieni, słabe soczewkowanie grawitacyjne, gromady galaktyk, (układ linii absorpcyjnych wodoru międzygalaktycznego w widmach odległych kwazarów) oraz porównanie z mikrofalowym promieniowaniem tła.
Przeglądy galaktyk mierzą położenia kątowe i przesunięcia ku czerwieni wielu obiektów, a następnie rekonstruują trójwymiarowe statystyki ich rozmieszczenia. Galaktyki nie śledzą jednak całkowitego rozkładu materii bezpośrednio. Ich rozmieszczenie jest przesunięte względem pola masy, co w kosmologii opisuje się jako bias galaktyczny () i co zależy od masy halo, środowiska oraz historii formowania. Dlatego interpretacja wymaga modelowania relacji między galaktykami a całkowitym polem materii. Dodatkowo prędkości własne galaktyk zniekształcają obserwowany rozkład w przestrzeni przesunięć ku czerwieni.