บิกแบง
ฌอร์ฌ เลอแม็ทร์ นักวิทยาศาสตร์และพระโรมันคาทอลิก เป็นผู้เสนอแนวคิดการกำเนิดของเอกภพ ซึ่งต่อมารู้จักกันในชื่อ ทฤษฎีบิกแบง ในเบื้องแรกเขาเรียกทฤษฎีนี้ว่า "สมมติฐานเกี่ยวกับอะตอมแรกเริ่ม (hypothesis of the primeval atom)" อเล็กซานเดอร์ ฟรีดแมน ทำการคำนวณแบบจำลองโดยมีกรอบการพิจารณาอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ต่อมาในปี ค.ศ. 1929 เอ็ดวิน ฮับเบิลค้นพบว่า ระยะห่างของดาราจักรมีสัดส่วนที่เปลี่ยนแปลงสัมพันธ์กับการเคลื่อนไปทางแดง การสังเกตการณ์นี้บ่งชี้ว่า ดาราจักรและกระจุกดาวอันห่างไกลกำลังเคลื่อนที่ออกจากจุดสังเกต ซึ่งหมายความว่าเอกภพกำลังขยายตัว ยิ่งตำแหน่งดาราจักรไกลยิ่งขึ้น ความเร็วปรากฏก็ยิ่งเพิ่มมากขึ้น หากเอกภพในปัจจุบันกำลังขยายตัว แสดงว่าก่อนหน้านี้ เอกภพย่อมมีขนาดเล็กกว่า หนาแน่นกว่า และร้อนกว่าที่เป็นอยู่ แนวคิดนี้มีการพิจารณาอย่างละเอียดย้อนไปจนถึงระดับความหนาแน่นและอุณหภูมิที่จุดสูงสุด และผลสรุปที่ได้ก็สอดคล้องอย่างยิ่งกับผลจากการสังเกตการณ์ ทว่าการเพิ่มของอัตราเร่งมีข้อจำกัดในการตรวจสอบสภาวะพลังงานที่สูงขนาดนั้น หากไม่มีข้อมูลอื่นที่ช่วยยืนยันสภาวะเริ่มต้นชั่วขณะก่อนการระเบิด ลำพังทฤษฎีบิกแบงก็ยังไม่สามารถใช้อธิบายสภาวะเริ่มต้นได้ มันเพียงอธิบายกระบวนการเปลี่ยนแปลงของเอกภพที่เกิดขึ้นหลังจากสภาวะเริ่มต้นเท่านั้น
สิ่งมีชีวิตนอกโลก
สิ่งมีชีวิตเอเลียน เช่น แบคทีเรีย ได้รับการตั้งสมมติฐานขึ้นมาว่าจะมีอยู่ในระบบสุริยะและตลอดทั่วไปทั้งเอกภพ สมมติฐานนี้ขึ้นอยู่กับขนาดที่กว้างใหญ่ (vast size) และกฎทางกายภาพที่สอดคล้องกันของเอกภพที่สังเกตได้ จากการแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับข้อสันนิษฐานในเรื่องนี้ทำโดยนักวิทยาศาสตร์เช่นคาร์ล เซแกน และ สตีเฟน ฮอว์คิง, ก็ได้มีความเห็นพ้องกันว่าไม่น่าที่จะเป็นไปได้สำหรับการที่จะไม่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ที่อื่นนอกเหนือจากโลก ข้อโต้แย้งนี้ได้ถูกรวบรวมอยู่ในหลักการพื้นฐานโคเปอร์นิคัส (Copernican principle), ที่ระบุว่าโลกไม่ได้ครอบครองตำแหน่งอยู่อย่างโดดเดี่ยวในจักรวาล, และหลักความธรรมดาสามัญ (mediocrity principle) ซึ่งถือว่าไม่มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับชีวิตบนโลก คุณสมบัติทางเคมีของชีวิตอาจจะเพิ่งเริ่มเมื่อไม่นานมานี้หลังจากที่เกิดบิ๊กแบงเมื่อประมาณ 13.8 พันล้านปีที่ผ่านมา, ในช่วงยุคที่เริ่มมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่เมื่อจักรวาลมีอายุได้เพียง 10 ถึง 17 ล้านปี ชีวิตอาจจะปรากฏเกิดขึ้นมาได้อย่างเป็นอิสระในสถานที่หลายแห่งทั่วทั้งจักรวาล หรือมิฉะนั้นชีวิตอาจก่อตัวขึ้นได้อย่างไม่บ่อยครั้งนักแล้วจึงได้แพร่กระจายออกไปในระหว่างดาวเคราะห์ที่มีความสามารถอยู่อาศัยได้ของดาวเคราะห์ คือ สภาพที่เหมาะสำหรับสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ผ่านวิธีการแบบแพนสเปอร์เมีย (panspermia) หรือ เอ็กโซแจเนซิส (Exogenesis) ซึ่งมีวิธีการที่มาจากสมมติฐานที่คล้าย ๆ กัน คือ เป็นสมมติฐานที่ว่าชีวิตที่มีอยู่ทั่วทั้งจักรวาลนั้นได้ถูกแพร่กระจัดกระจายไปสู่ห้วงอวกาศและดาวเคราะห์ต่าง ๆ โดยอุกกาบาต, ดาวเคราะห์น้อย, ดาวหาง, และ วัตถุทางดาราศาสตร์ขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์ (planetoids)