De pe Pămant putem vedea la o distanță de maximum 13-15 muliarde de ani-lumină in orice direcție. Materia vizibilă din Univers este domninată de elemente simple: hidrogen și heliu, dar gravitația indică existența unei cantități mai mari de materie intunecată invizibilă. natura materiei negre este necunoscută, iar cosmologii bănuiesc că există și energie intunecată, un fenomen misterios care se opune gravitațiie și care ajută la expansiunea Universului.

Componența universului este in continuă schimbare. Universul a inceput cu hidrogen și heliu. Prin fuziune in stele și supernove explozive, din aceste două elmente au fost create alte elemente, mai grele. In timp, tot mai multe elemente ușoare au fost transformate in elemente mai grele.

Big Bang-ul este modelul cosmologic care explică condițiile inițiale și dezvoltarea ulterioară a Universului. Acest model este susținut de explicațiile cele mai complete și corecte din punct de vedere științific. Termenul de Big Bang, in general, se referă la ideea că Universul s-a extins de la o singularitate primordială fierbinte și densă acum aproximativ 13 miliarde de ani.

Obiectele din spațiu emit radiații, tulburări electrice și magnetice care călătoresc prin spațiu sub formă de unde cu lungimi variabile.

Radiațiile sunt cunoscute ca spectru electro-magnetic; cuprinde raze gama, cu cea mai mică lungime de undă, raze X, ultraviolete, lumina vizibilă, infraroșii, microunde și unde radio.

Cosmologii analizează radiațiile emise de obiectele din spațiul indepărtat pentru a afla ce sunt ele, din ce sunt făcute și distanța lor față de Pămant.

Imensitatea spațiului necesită unități mari de măsură. Unităție astronomice sunt folosite pentru distanțe din sistemul nostru solar, iar parsecii și anii lumină pentru distanțele dintre stele și galaxii.

Se crede că Universul cuprinde miliarde de galaxii, reunite in grupuri și roiuri, care, la randul lor, sunt grupate in super-roiuri. Intre ele există vaste regiuni vide. Nu se știr dacă intai s-au format galaxiile și s-au grupat in roiuri sau intai s-au format roiurile din care s-au separat galaxiile.

Telescopul spațial Hubble, lansat in 1990, ne-a permis să vedem mult mia departe in spațiu. El poate detecta obiecte de 4 miliarde de ori mai mici decat poate vedea ochiul uman.