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最初的炙熱、密集狀態被稱為普朗克時期，是從時間零點到一個普朗克時間單位（約10-43秒）的短暫時期。在普朗克時期，所有型別的物質和所有型別的能量都集中在一個密集的狀態，當前是已知四種基本力中最弱的引力，被認為在那時與其他基本力一樣強大，所有的基本力可能是統一的。自普朗克時期以來，空間一直持續膨脹到當前的規模。在10-32秒內出現了一段非常短但強烈的宇宙暴脹時期。這是一種不同於當前宇宙的膨脹，空間中的物體冇有實際移動，而是定義空間本身的度規發生改變。儘管時空中的物體移動速度不能快於光速，但此限製不適用於控製時空本身的度規。宇宙初始時期的宇宙暴脹解釋了為什麼空間看起來非常平坦，以及為什麼空間規模比光從宇宙初始以來穿越的距離大得多。
在宇宙存在的前幾分之一秒內，四種基本力已經分離。隨著宇宙繼續從不可思議的炙熱狀態中冷卻下來，各種型別的亞原子粒子能夠在短時間內先後形成，分彆稱為誇克時期、強子時期和輕子時期，這些時期加起來在**aozha之後持續了不到10秒的時間。這些基本粒子穩定地結合到越來越大的組閤中，包括穩定的質子和中子，然後通過核聚變形成更複雜的原子核。這個過程，被稱為**aozha核合成（或原初核合成），隻持續了約17分鐘，並在**aozha後約20分鐘結束，所以隻有最快和最簡單的核聚變反應發生。按質量計算，大約25%的質子和宇宙中所有的中子被轉換成氦、少量的氘（氫的一種同位素）以及痕量的鋰，其他所有元素隻生成了非常非常少的數量。剩餘75%冇有參與核聚變的質子即為氫原子核。
核合成結束後，宇宙進入了光子時期。在此期間，宇宙仍然太熱，物質不能形成中性原子。所以當時的宇宙是一團炙熱、緻密的霧狀等離子體，由帶負電荷的電子、中性中微子和帶正電荷的原子核組成的。大約37.7萬年後，宇宙已經冷卻到足以使電子和原子核形成第一個穩定的原子。由於曆史原因，這個過程被稱為複合，但實際上卻是電子和原子核是第一次結合。與等離子體不同，中性原子對許多波長的光是透明的，所以宇宙也第一次變得透明。當原子形成時，光子被釋放（退耦），這些光子形成了當前仍然可以觀測到的宇宙微波背景（cmb）。
隨著宇宙的膨脹，光子的能量會因波長變長而降低，因此電磁輻射的能量密度比物質的能量密度下降得更快。大約在年之後，物質的能量密度變得大於光子和中微子，並開始主宰宇宙的大尺度行為。這標誌著輻射主導時期的結束和物質主導時期的開始。
在宇宙的最初階段，宇宙密度的微小波動導致暗物質的聚集逐漸形成。普通物質被暗物質引力吸引，形成了巨大的氣體雲，最終形成了恒星和星係，暗物質在大尺度纖維狀結構中最密集，在宇宙空洞中最稀疏。大約1億到3億年後，被稱為星族iii的第一代恒星形成。這批恒星可能不含金屬，質量體積非常大，發光亮度非常高，但壽命卻非常短。第一代恒星導致了宇宙在2—5億到10億年之間逐漸再電離，並通過恒星核合成作用產生比氦重的元素，並將其撒佈到宇宙中。宇宙還含有一種神秘的能量稱為暗能量，其密度不會隨時間而變化。大約98億年後，宇宙已經膨脹到使物質的密度小於暗能量的密度，標誌著當前暗能量主導的時期的開始。在這個時期，暗能量導致宇宙的膨脹不斷加速。
在四個基本相互作用中，引力在天文尺度中占主導地位。引力效應是累積的，相比之下，正電荷和負電荷的影響往往彼此抵消，使得電磁力在天文尺度上相對微不足道。其餘兩種相互作用，弱和強核力量，隨距離下降非常快，其影響主要侷限在亞原子尺度上。
似乎宇宙中的物質比反物質更多，這是一種可能與cp破壞有關的不對稱。物質和反物質之間的這種不平衡是造成當前所有物質存在的部分原因，因為如果在**aozha產生同樣多的物質和反物質，就會發生相互作用完全湮滅彼此，隻留下光子。宇宙似乎也既冇有淨動量，也冇有角動量，如果宇宙是有限的，則遵循公認的物理定律。這些定律是高斯定律和非散度壓力-能量-動量贗張量。
宇宙的大小有點難以定義。根據廣義相對論，由於光速有限和空間不斷膨脹，即使在宇宙的生命週期內，遙遠的空間區域也可能永遠不會與地球附近的空間相互作用。例如，空間的膨脹速度可能快於穿過它的光速，即使宇宙永遠存在，從地球傳送的無線電資訊可能永遠不會到達空間的一些區域。
假定遙遠的空間區域存在，並且是現實的一部分，但卻永遠無法與其相互作用。可以影響和被影響的空間區域是可觀測的宇宙。可觀測宇宙取決於觀察者的位置。旅行中的觀察者可以接觸比靜止的觀察者更大的時空區域。然而，即使是最快速的旅行者也無法與所有的空間互動。通常，可觀測宇宙是指地球在銀河係中的當前位置觀測到的宇宙部分。在當前時間測量的地球到可觀測宇宙邊緣之間的真實距離為465億光年（140億秒差距），即可觀測宇宙的直徑約為930億光年（280億秒差距）。光從可觀測宇宙邊緣移動到地球距離非常接近宇宙的年齡乘以光速，即138億光年（42億秒差距），但這並不代表任何給定時間地球到可觀測宇宙邊緣之間的距離。因為宇宙膨脹，可觀測宇宙邊緣和地球已經比最初相距更遠。與可觀測宇宙範圍相比，一個典型星係的直徑為3萬光年，兩個相鄰星係之間的典型距離為300萬光年。例如，銀河係的直徑約為10到18萬光年，距離銀河係最近的姐妹星係仙女座星係位於大約250萬光年之外。
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