Το κοσμικό μικροκυματικό υπόβαθρο, ή CMB, είναι το παλαιότερο φως στο σύμπαν. Απελευθερώθηκε περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν το σύμπαν ψύχθηκε αρκετά ώστε τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια να συνδυαστούν σε ουδέτερο υδρογόνο. Πριν από αυτό, το φως δεν μπορούσε να ταξιδέψει ελεύθερα. Μετά, μπορούσε. Αυτό το φως ταξιδεύει έκτοτε, τεντωμένο από την διαστολή του σύμπαντος σε μήκη κύματος μικροκυμάτων.

Η CMB είναι αξιοσημείωτα ομοιόμορφη. Η θερμοκρασία της είναι 2,725 Kelvin, με μικροσκοπικές διακυμάνσεις μερικών μερών ανά εκατό χιλιάδες. Αυτές οι διακυμάνσεις είναι οι σπόροι όλων όσων βλέπουμε σήμερα: γαλαξίες, σμήνη και υπερσμήνη. Σηματοδοτούν περιοχές που ήταν ελαφρώς πυκνότερες από τον μέσο όρο, όπου η βαρύτητα τελικά τράβηξε την ύλη μαζί.

Η CMB ανακαλύφθηκε τυχαία το 1964. Οι Arno Penzias και Robert Wilson προσπαθούσαν να μειώσουν τον θόρυβο σε μια ραδιοφωνική κεραία και βρήκαν ένα επίμονο σήμα που προερχόταν από όλες τις κατευθύνσεις. Είχαν βρει την μεταλαμπή της Μεγάλης Έκρηξης. Η ανακάλυψη αυτή τους χάρισε το βραβείο Νόμπελ.

Δορυφόροι όπως οι COBE, WMAP και Planck έχουν χαρτογραφήσει την CMB με εξαιρετική λεπτομέρεια. Τα δεδομένα τους καθορίζουν την ηλικία, τη σύνθεση και τη γεωμετρία του σύμπαντος. Είναι η πιο σημαντική παρατήρηση στη σύγχρονη κοσμολογία.