कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (सीएमबी) ब्रह्मांड का सबसे पुराना प्रकाश है। यह बिग बैंग के लगभग 380,000 वर्ष बाद उत्पन्न हुआ, जब ब्रह्मांड इतना ठंडा हो गया कि इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन मिलकर उदासीन हाइड्रोजन बन गए। इससे पहले, प्रकाश स्वतंत्र रूप से यात्रा नहीं कर सकता था। इसके बाद, यह संभव हो गया। तब से यह प्रकाश ब्रह्मांड के विस्तार के कारण माइक्रोवेव तरंग दैर्ध्य में परिवर्तित होकर यात्रा कर रहा है।

सीएमबी असाधारण रूप से एकसमान है। इसका तापमान 2.725 केल्विन है, जिसमें प्रति लाख कुछ भागों के बराबर सूक्ष्म उतार-चढ़ाव होते हैं। ये उतार-चढ़ाव ही आज हम जो कुछ भी देखते हैं, उसके मूल में हैं: आकाशगंगाएँ, समूह और सुपरक्लस्टर। ये उन क्षेत्रों को दर्शाते हैं जो औसत से थोड़े अधिक सघन थे, जहाँ गुरुत्वाकर्षण ने अंततः पदार्थ को एक साथ खींच लिया।

सीएमबी की खोज 1964 में संयोगवश हुई थी। अर्नो पेन्ज़ियास और रॉबर्ट विल्सन एक रेडियो एंटीना में शोर कम करने की कोशिश कर रहे थे और उन्होंने पाया कि एक निरंतर संकेत सभी दिशाओं से आ रहा है। उन्होंने बिग बैंग के बाद की चमक (आफ्टरग्लो) को खोज निकाला था। इस खोज के लिए उन्हें नोबेल पुरस्कार मिला।

COBE, WMAP और प्लैंक जैसे उपग्रहों ने CMB का अत्यंत विस्तृत मानचित्रण किया है। उनके डेटा से ब्रह्मांड की आयु, संरचना और ज्यामिति का सटीक निर्धारण होता है। यह आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण अवलोकन है।