背景辐射具有接近理想黑体的频谱特征

宇宙学红移反映传播期间尺度因子变化。星系红移巡天帮助绘制大尺度三维分布。重子声学振荡提供一种统计性的标准尺度。重力透镜能测量可见和不可见质量影响。弱透镜通过大量背景星系形状统计提取信号。强透镜可以形成多个像弧和环状结构。宇宙再电离与早期发光天体逐渐出现有关。

宇宙膨胀表现为大尺度距离随时间变化。哈勃关系联系近处星系退行速度与距离。局部引力运动会使个别星系偏离简单关系。宇宙膨胀不意味着所有物体本身都同步变大。束缚系统内部通常由局部相互作用维持尺度。大爆炸模型描述早期高温高密宇宙的演化。大爆炸并不是在已有空旷空间中的普通爆炸。

组分比例需要通过观测和模型联合约束。宇宙年龄来自宇宙膨胀历史等资料推断。可观测宇宙大小不同于光速乘当前年龄的简单值。空间在光传播期间膨胀会改变距离解释。共动距离把膨胀影响以特定方式分离。角直径距离关联实际尺寸与观测角度。不同宇宙学距离在高红移时不能混用。红移可由宇宙膨胀运动和引力等因素产生。

宇宙暴胀假说试图解释早期若干大尺度特征。暴胀具体机制与驱动场性质尚未确定。暗物质通过引力影响结构形成和天体运动。暗物质粒子性质尚未由实验最终确认。暗能量与暗物质并不是同一种未知物质。加速膨胀证据来自多种距离与结构观测。标准宇宙学模型包含多类物质与能量组分。