Evren her uzay ve zamanı ve bunların içeriklerini ifade eder. Buna tüm galaksiler, yıldızlar, gezegenler ve her türlü enerji ve madde dahildir. Evrenin uzaysal boyutu bilinmemekle birlikte gözlemlenebilir evren ölçülebilir.
Evrenin en eski bilimsel modelleri, Dünya'yı evrenin merkezine yerleştiren Hintli filozoflar ve eski Yunanlılar tarafından ortaya atılmıştır. Yüzyıllar boyunca daha spesifik astronomik gözlemler, Nicolaus Copernicus'a güneşi güneş sisteminin merkezine yerleştiren heliosentrik modelin geliştirilmesinde yardımcı oldu. Sir Isaac Newton'un evrensel yerçekimi gelişimi yasasında, Copernicus'un çalışmalarını ve Johannes ve Tycho Brahe'nin gezegensel hareket yasaları konusundaki çalışmalarında yaptıkları gözlemleri kullandı.
Gözlemdeki gelişme, güneşin Samanyolu'ndaki yüz milyarlarca yıldızdan sadece bir tanesi olduğu bilgisiyle sonuçlandı. Samanyolu, evrende bulunan yaklaşık yüz milyar galaksiden sadece biridir. Galaksimizdeki çok sayıda yıldızın gezegenleri olduğu söyleniyor. En büyük ölçekte galaksilerin tekdüze bir dağılımı vardır. Bu dağılım da tüm yönlerde benzerdir, dolayısıyla bu, evrenin bir merkez veya kenar olmadığı anlamına gelir. Galaksiler, daha küçük ölçeklerde üstkümeler veya kümeler halinde dağıtılır. Bunlar daha sonra uzayda boşlukların yanı sıra muazzam filamentlerin oluşumuna yol açar, bu nedenle köpük benzeri büyük bir yapı oluşturur. Daha ileri araştırmalar, evrenin bir başlangıcı olduğunu, ancak uzayının o zamandan beri sürekli genişlemekte olduğunu göstermiştir. Bu keşifler, evrenin şimdiye kadar hala artan bir hızla genişlediğini gösteriyor.
Büyük Patlama teorisi, evrenin gelişiminde hakim olan kozmolojik açıklamadır. Bu teoriye göre, uzay ve zamanın yaklaşık 13.79 milyar yıl önce sabit miktarda madde ve enerjiye sahip olarak birlikte geliştiğine ve şimdi evrenin genişlemesi nedeniyle yoğunluğun azaldığına inanılıyor. Yavaş yavaş toplanan karanlık madde, yerçekimi kuvvetinden kaynaklanan boşluklardan ve liflerden oluşan köpük benzeri bir yapının oluşmasına yol açar. Hidrojen ve helyum dev bulutları daha sonra karanlık maddenin en yoğun kısmına doğru çekildi ve ilk yıldızların, galaksilerin ve bugün gördüğümüz her şeyin oluşumuna yol açtı. Bu cisimler uzayda genişleme olduğu ve bugüne kadar genişlemeye devam ettiği için 13.79 milyar ışıkyılı uzaklıkta yer almalarına rağmen artık görülebilmektedir.
Galaksilerin hareketinin incelenmesi, evrende sadece yıldızlararası gaz, nebulalar, galaksiler ve yıldızlar gibi görünen nesnelerden daha fazlasının bulunduğunun keşfedilmesine yol açmıştır. Görünmeyen bu maddeye karanlık madde denir. Karanlık, varlığına dair güçlü dolaylı kanıtlar içeren geniş bir yelpazenin varlığını ifade etmek için kullanılır, ancak henüz kanıtlanmamıştır.