天文学家和宇宙学家勒梅特首次提出了宇宙大爆炸假说，宇宙大爆炸是指一种在各处同时发生，从一开始就充满整个空间的那种爆炸，爆炸中每一个粒子都离开其它每一个粒子飞奔;事实上应该理解为空间的急剧膨胀。

膨胀空间的基本概念可通过一项简单的模拟来加以理解，想象在一条松紧带上缝有一排纽扣，假定从松紧带的两端把它拉长，结果所有的纽扣都彼此远离;不论我们选择从哪个纽扣来看，它邻侧的纽扣似乎都在远离，而且这种膨胀是处处相同的，不存在特殊的中心。

根据大爆炸宇宙论，早期的宇宙是一大片由微观粒子构成的均匀气体，温度极高，密度极大，且以很大的速率膨胀着;这些气体在热平衡下有均匀的温度，这统一的温度是当时宇宙状态的重要标志，因而称宇宙温度。

爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在，宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。

随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体;气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙。