A mai elméletek szerint mintegy 15 milliárd évvel ezelőtt a ma ismert Világegyetem összes anyaga és energiája egy végtelenül kis pontban volt bezárva, ami 15 milliárd évvel ezelőtt valamilyen számunkra még ismeretlen okból tágulásnak indult (Ősrobbanás, Nagy Bumm, Big Bang).
A kezdeti eseményt követő első másodpercekben rendkívül fontos események játszódtak le. Nagyon valószínű, hogy a tágulás egy rövid ideig igen gyors folyamat volt: az Univerzum a másodperc törtrésze alatt valósággal felfúvódott, s csak ezután állt be egy lassabb tágulási ütemre, amely még ma is tart. A felfúvódást követően - még az első másodpercben - kialakultak az ismert elemi részecskék alkotóelemei, majd pedig ezekből a protonok és a neutronok. Ekkor már jelen voltak az elektronok is.
Az első három perc végére megszülettek a Világegyetem első atommagjai. Túlnyomó részük hidrogén- és héliumatommag volt, de valószínű, hogy lítium és esetleg berillium atommagok is összeálltak. Az elektronok még szabadon mozogtak. A tágulás során az Univerzum hőmérséklete és sűrűsége csökkent, mérete növekedett. 300 ezer évvel a robbanás után a szabad elektronok elfoglalták atommagok körüli helyzetüket, így megszülettek az első atomok. A Világegyetem ekkor forró és sűrű, hidrogén-hélium anyagfelhőből állt. A táguló hidrogén–héliumfelhő kisebb-nagyobb csomókba esett szét. A csomók anyaga tömörödni kezdett. Az így kialakuló előgalaxisok (protogalaxisok) anyagának gravitációs összehúzódása miatt belsejükben hamarosan megindult a csillagképződés. Körülbelül egymilliárd évvel a robbanás után az előgalaxisok igazi, sokmillió naptól ragyogó galaxisokká alakultak át. A csillagképződés ekkor sokkal intenzívebb volt, mint ma.
Három alapvető tény támasztja alá az Univerzum ilyen módon való keletkezését.
1. A galaxisok távolodnak egymástól: mintha az egész Univerzum szétszóródóban lenne. Ez feltehetően egy robbanásszerű jelenség következménye.
2. A Világegyetem becsült héliumkészlete több annál, mint amennyit a csillagok valaha is megtermelhettek a magfúziós folyamatok során. A felesleg feltehetően közvetlenül a robbanás után alakult ki, amikor még semmiféle csillag nem létezhetett.
3. A legfontosabb bizonyíték az ún. háttér- vagy maradványsugárzás. A világűrt egy nagyon hideg (2,7 K), minden irányból érkező sugárzás járja be, amelynek léte csak a robbanási elméletekkel magyarázható. Ez a sugárzás akkor szabadult fel, amikor kialakultak az első atomok.

Wilson és Penzias, a háttérsugárzás felfedezői

Az Univerzum első csillagainak kialakulása