這些效應有助於抑製在小尺度的各向異性，並拉抬極小角尺度各向異性的特征指數衰減尾部。
lss的深度為：光子的脫耦和重子不會瞬間相遇，而是需要當時宇宙年齡的某個可觀比例。將此過程量化的方法之一為，利用“光子能見度函式（pvf）”。此函式定義為，以p(t)表示pvf，宇宙微波背景光子在時間t與t dt之間最後散射的概率為p(t)dt。
pvf的最大值（給定的宇宙微波背景光子最可有可能散射的時間）已知相當精確。wmap的一年成果的p(t)最大值為372,000年。這通常被視為宇宙微波背景形成的“時間”。然而，為了弄清光子與重子脫耦花了多“長”的時間，我們必須測量pvf的寬度。wmap小組發現，pvf大於其最大值的一半（“半高全寬”，或fwhm）超過115,000年的期間。經由此測量，脫耦發生超過約11.5萬年，而當完全脫耦，宇宙約為48.7萬歲。
由於宇宙微波背景開始存在，又顯然經過數個後來的物理過程影響，統稱為後期各向異性，或二級各向異性。當宇宙微波背景光子自由出行暢通時，宇宙中的普通物質形式主要為中性氫和氦原子。然而，現今對星係的觀測似乎表明，大部分星際介質（igm）的體積由離子化的物質（因為存在著氫原子吸收線）構成。這意味著有個再電離期間，一些宇宙的物質被打散成氫離子。
宇宙微波背景光子被自由電子散射，使電子不被束縛在原子中。在電解的宇宙，這些帶電粒子藉由解離（紫外線）輻射從中性原子中得到解放。這些自由電荷在宇宙中所有體積內都有夠低的密度不再於可測量的量下影響著宇宙微波背景。然而，如果igm在極早期，宇宙仍處於高密度時被遊離，那麽就會對宇宙微波背景產生兩個主要效應：小尺度各向異性被消去。（就像透過霧看東西，物件的細節模糊不清。）
光子如何與自由電子散射的物理機製（湯姆孫散射）導致大角尺度偏振各向異性。這種廣角偏振與廣角溫度擾動相關。
這些效應都已由wmap衛星觀測，提供的證據表明，宇宙在極早期，當紅移超過17時是遊離的。這個早期的電離輻射的詳細出處仍是一個有爭議的科學辯論。它可能已包括由第一批恆星的星光（第三星族星），這些第一代恆星在它們生命的最終時刻超新星爆發，或由大質量黑洞吸積盤產生的電離輻射。
宇宙微波背景發射之後至觀測第一顆恆星之前的時間，被戲稱為宇宙的黑暗時代（見21公分線）。
發生於再電離與我們觀測宇宙微波背景之間發生的兩個其他效應，及其對各向異性造成的影響為蘇尼亞耶夫-澤爾多維奇效應，其中高能電子雲將輻射散射，轉移一些宇宙微波背景光子的能量；和薩克斯-瓦福效應，這導致宇宙微波背景輻射的光子由於重力場改變而重力紅移或藍移。
偏振：宇宙微波背景在數個微絕對溫度的階層上為偏振。偏振有兩種型別，分別為e模和b模。這狀況類比於靜電學。在靜電學裏，電場（“e”場）的旋度為零，磁場（“b”場）的散度為零。在不勻相等離子體中，e模因湯姆孫散射自然產生。b模尚未被測量，被認為振幅最大應有0.1μk，並非由等離子體物理產生。b模不是來自於標準的標量攝動，而是來自兩種機製。第一種是來自於被引力透鏡後的e模，這已於2013年被南極天文台測得。第二種是來自於宇宙暴脹所產生的引力波。探測“b”模式極其困難，尤其是前景汙染程度未知，弱重力透鏡訊號又將較強的e模訊號與b模訊號混合在一起。
預測：1934年，tolman發現在宇宙中輻射溫度的演化裏溫度會隨著時間演化而改變；而光子的頻率隨時間演化（即宇宙學紅移）也會有所不同。但是當兩者一起考慮時，也就是討論光譜時（是頻率與溫度的函式）兩者的變化會抵消掉，也就是黑體輻射的形式會保留下來。
1948年，美國物理學家伽莫夫、阿爾菲和赫爾曼估算出，如果宇宙最初的溫度約為十億度，則會殘留有約5~10k的黑體輻射。然而這個工作並沒有引起重視。1964年，蘇聯的澤爾多維奇、英國的霍伊爾、泰勒（tayler）、美國的皮伯斯（peebles）等人的研究預言，宇宙應當殘留有溫度為幾k的背景輻射，並且在厘米波段上應可觀測，從而重新引起了學術界對背景輻射的重視。美國的迪克（dicke）、勞爾（roll）、威爾金森（wilkinson）等人也開始著手製造一種低噪聲的天線來探測這種輻射，然而美國射電天文學家彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜卻在無意中先於他們發現了背景輻射。
第一個試圖定量描述大爆炸物理條件的人是喬治·伽莫夫。他在1940年代應用當時正在發展的量子物理學知識，研究宇宙誕生時應該發生過的核相互作用型別，他發現原始氫應該已經部分轉變為氦（見αβγ理論）。
根據計算，通過這種方式產生的氦的數量，依賴於這些相互作用發生時大爆炸的溫度。它應該被一個熱的、取x射線和γ射線形態的短波黑體輻射火球填充。伽莫夫小組領悟到，對應這個火球的熱輻射，應該已經隨著宇宙的膨脹而稀化和冷卻，但仍然以高度紅移了的射電波形態存在。
由於沒有‘宇宙之外’的地方讓這一輻射逃走，它就永遠充滿宇宙，宛如氣球內部的氣體永遠充滿氣球。如果拉扯氣球使它變大，但不讓更多的氣體進入，氣球內部氣體的密度將變小。同樣，當宇宙膨脹時，充滿它的輻射的密度也將變小。這對應著溫度的降低和輻射波長的增加——紅移。但是，雖然輻射已經冷卻，它仍然應該像充滿氣球的氣體那樣均勻充滿宇宙。它應該從空間所有方向照射地球，而宇宙膨脹引起的輻射波長被拉開的量，決定了它的溫度。
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