Vũ trụ học là lĩnh vực xử lý Vũ trụ trên quy mô lớn: nguồn gốc, sự tiến hóa và tính chất của nó.
Mặt khác, thiên văn học là nghiên cứu về các thiên thể, trong khi vật lý thiên văn nghiên cứu tất cả các tính chất vật lý và hóa học của các thiên thể này, bao gồm độ sáng và thành phần hóa học của chúng.
Vì hành vi của Vũ trụ trên quy mô lớn được điều phối bởi lực hấp dẫn, nên không thể có khoa học nghiêm túc về vũ trụ học cho đến khi ai đó đưa ra một mô tả về lực hấp dẫn hoàn toàn chính xác.
Người đó là Albert Einstein, người vào năm 1915 đã công bố thuyết tương đối rộng của mình và năm sau đó đã áp dụng nó cho toàn bộ Vũ trụ.
Tuy nhiên, Einstein không biết rằng Dải Ngân hà của chúng ta là một thiên hà và các thiên hà là những khối xây dựng cơ bản của Vũ trụ.
Phát hiện này được thực hiện vào những năm 1920 bởi Edwin Hubble, người Mỹ, người cũng nhận thấy các thiên hà đang bay xa nhau giống như rất nhiều mảnh đạn vũ trụ.
Đột nhiên, vũ trụ học là một khoa học có thể kiểm chứng được. Năm 1948, Fred Hoyle và các đồng nghiệp của ông đã nghĩ ra cái được gọi là lý thuyết Trạng thái Ổn định.
Điều này nâng cao ý tưởng rằng khi Vũ trụ mở rộng, vật chất mới xuất hiện để hình thành các thiên hà mới, do đó Vũ trụ trông giống nhau mọi lúc.
Điều này mâu thuẫn với thuyết Big Bang, trong đó Vũ trụ thay đổi diện mạo theo thời gian.
Vào những năm 1960, thuyết Big Bang đã chiến thắng đối thủ của nó khi các quan sát cho thấy Vũ trụ sơ khai là một nơi rất khác so với ngày nay.
Các quan sát cũng cho thấy nhiệt còn sót lại từ Vụ nổ lớn – bức xạ nền vũ trụ.