現在受到最多支持的理論認為宇宙起源于一場大爆炸，宇宙最初是一個奇點，經過一次大爆炸之后逐漸膨脹，爆炸之后物理規則也開始誕生，這是現代宇宙學當中影響力最大的一種學說，它認為宇宙曾經有一段從熱到冷的演化史。
基本假設
大爆炸理論基于物理定律的普適性和宇宙學原理兩個基本原理，前者實際上就是廣義相對論，這種理論認為物質和能量能夠對時空造成扭曲，形成引力場。后者則認為宇宙是均勻、各向同性的，這意味著無論觀測者處于宇宙的哪個位置，都應該看到相同的東西。最開始這一觀點被作為先驗的公理被引入，現在已經有證明這一理論真實性的相關研究工作。在宇宙學尺度上，大爆炸理論在多個方面都已經取得了經驗性的成功。
觀測事實
現在基于大爆炸理論，已經有了許多可以證明的觀測事實，20年代天文學家埃德溫·哈勃研究了維斯托·斯里弗的觀測，他發現星系如果處于遠離狀態，將會顯得更紅，實際上這是光波變長的結果，哈勃認為這可能是由于宇宙正處于膨脹狀態當中。
膨脹空間
膨脹空間是宇宙大爆炸理論的概念依據，這種概念將宇宙比作一個松緊帶，宇宙進行膨脹時，松緊帶上的所有紐扣都會遠離，無論選擇哪一個紐扣，它們附近的紐扣似乎都處于遠離狀態，并且這種膨脹處處相同。如果將這條紐扣的松緊帶無限加長，或者形成一個圓圈，這個中心就不復存在，如果紐扣之間距離越遠，退行速度就會越快，這意味著它們的速度和距離成正比，哈勃的發現恰好證明了這一結論。
