Wszechświat odnosi się do każdej przestrzeni i czasu oraz ich zawartości. Obejmuje to wszystkie galaktyki, gwiazdy, planety i każdą formę energii i materii. Rozmiar przestrzenny wszechświata nie jest znany, ale obserwowalny wszechświat można zmierzyć.
Najwcześniejsze modele naukowe wszechświata zostały stworzone przez filozofów indyjskich i starożytnych Greków, którzy umieścili Ziemię w centrum wszechświata. Bardziej szczegółowe obserwacje astronomiczne na przestrzeni wieków pomogły Mikołajowi Kopernikowi w opracowaniu modelu heliocentrycznego, który umieszcza Słońce w centrum Układu Słonecznego. W prawie rozwoju powszechnej grawitacji Sir Isaaca Newtona wykorzystał prace Kopernika oraz obserwacje dokonane przez Johannesa i Tycho Brahe w ich pracy nad prawami ruchu planet.
Poprawa obserwacji zaowocowała wiedzą, że Słońce jest tylko jedną z około setek miliardów gwiazd Drogi Mlecznej. Droga Mleczna to tylko jedna z około stu miliardów galaktyk obecnych we wszechświecie. Mówi się, że duża liczba gwiazd w naszej galaktyce ma planety. Istnieje równomierne rozmieszczenie galaktyk w największej skali. Ten rozkład jest również podobny we wszystkich kierunkach, co oznacza zatem, że wszechświat nie ma środka ani krawędzi. Galaktyki są rozmieszczone w supergromadach lub gromadach w mniejszych skalach. Prowadzą one następnie do powstawania ogromnych włókien, a także pustych przestrzeni w przestrzeni, tworząc w ten sposób dużą strukturę przypominającą pianę. Dalsze badania wykazały, że wszechświat miał swój początek, ale od tego czasu jego przestrzeń nieustannie się rozszerza. Odkrycia te sugerują, że dotychczasowy Wszechświat nadal rozszerza się w coraz szybszym tempie.
Teoria Wielkiego Wybuchu jest kosmologicznym opisem dominującym w rozwoju wszechświata. Zgodnie z tą teorią uważa się, że przestrzeń i czas rozwinęły się razem około 13,79 miliarda lat temu, mając stałą ilość materii i energii, które teraz mają zmniejszoną gęstość z powodu ekspansji wszechświata. Stopniowo gromadziła się ciemna materia, prowadząc do powstania struktury przypominającej pianę, utworzonej z pustek i włókien powstałych w wyniku działania siły grawitacji. Olbrzymie chmury wodoru i helu zostały następnie przyciągnięte w kierunku najgęstszej części ciemnej materii, co doprowadziło do powstania pierwszych gwiazd, galaktyk i wszystkiego, co widzimy dzisiaj. Obiekty te są teraz widoczne, mimo że znajdują się w odległości ponad 13,79 miliarda lat świetlnych, ponieważ nastąpiła ekspansja przestrzeni i rozszerza się ona do dziś.
Badanie ruchu galaktyk doprowadziło do odkrycia, że we wszechświecie jest coś więcej niż tylko widoczne obiekty, takie jak gaz międzygwiezdny, mgławice, galaktyki i gwiazdy. Ta niewidoczna materia nazywana jest ciemną materią. Ciemny jest używany w znaczeniu istnienia szerokiego zakresu zawierającego mocne pośrednie dowody na jego istnienie, ale nie zostało to jeszcze ustalone.
