Bức xạ nền vi sóng vũ trụ, hay CMB, là ánh sáng cổ xưa nhất trong vũ trụ. Nó được giải phóng khoảng 380.000 năm sau Vụ nổ lớn, khi vũ trụ nguội đi đủ để các electron và proton kết hợp thành hydro trung tính. Trước đó, ánh sáng không thể truyền đi tự do. Sau đó, nó có thể. Ánh sáng đó đã tiếp tục truyền đi kể từ đó, bị kéo giãn bởi sự giãn nở của vũ trụ thành các bước sóng vi sóng.

Bức xạ nền vũ trụ (CMB) có độ đồng nhất đáng kinh ngạc. Nhiệt độ của nó là 2,725 Kelvin, với những dao động nhỏ chỉ vài phần trăm nghìn. Những dao động đó là mầm mống của mọi thứ chúng ta thấy ngày nay: các thiên hà, cụm thiên hà và siêu cụm thiên hà. Chúng đánh dấu những vùng có mật độ vật chất cao hơn mức trung bình một chút, nơi lực hấp dẫn cuối cùng đã kéo vật chất lại với nhau.

Bức xạ nền vũ trụ (CMB) được phát hiện một cách tình cờ vào năm 1964. Arno Penzias và Robert Wilson đang cố gắng giảm nhiễu trong một ăng-ten radio và phát hiện ra một tín hiệu liên tục đến từ mọi hướng. Họ đã tìm thấy tàn dư của Vụ nổ lớn. Phát hiện này đã mang lại cho họ giải Nobel.

Các vệ tinh như COBE, WMAP và Planck đã lập bản đồ bức xạ nền vũ trụ (CMB) với độ chi tiết tuyệt vời. Dữ liệu của chúng giúp xác định tuổi, thành phần và hình dạng hình học của vũ trụ. Đây là quan sát quan trọng nhất trong vũ trụ học hiện đại.