Alam semesta adalah segala sesuatu yang ada: seluruh ruang, waktu, materi, dan energi. Alam semesta dimulai sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu dalam keadaan panas dan padat, dan terus mengembang dan mendingin sejak saat itu. Alam semesta mengandung miliaran galaksi, masing-masing dengan miliaran bintang, dan mungkin planet yang tak terhitung jumlahnya. Ukurannya tidak diketahui, tetapi alam semesta yang dapat diamati berdiameter sekitar 93 miliar tahun cahaya.

Alam semesta tidak statis. Ia mengembang, dan pengembangannya semakin cepat. Galaksi-galaksi bergerak saling menjauh, dan ruang di antara mereka meregang. Nasib akhir alam semesta bergantung pada energi gelap, yang membentuk sekitar 68 persen dari kandungan energinya. Jika energi gelap tetap konstan, alam semesta akan mengembang selamanya, menjadi semakin dingin dan kosong. Jika energi gelap berubah, hasilnya bisa berbeda.

Alam semesta juga berevolusi. Awalnya, alam semesta hanyalah kumpulan partikel dan radiasi yang hampir seragam. Fluktuasi kepadatan yang kecil tumbuh di bawah pengaruh gravitasi, membentuk galaksi, gugusan bintang, dan supergugusan bintang. Bintang-bintang pertama muncul beberapa ratus juta tahun setelah Dentuman Besar. Galaksi-galaksi pertama terbentuk segera setelah itu. Alam semesta terus berubah sejak saat itu.

Kita adalah bagian dari alam semesta, bukan terpisah darinya. Atom-atom dalam tubuh kita terbentuk di bintang-bintang. Ruang yang kita tempati terus meluas bersama dengan segala sesuatu yang lain. Studi tentang alam semesta, dalam arti tertentu, adalah alam semesta yang mempelajari dirinya sendiri.