大爆炸宇宙學說認為， 發生大爆炸時， 宇宙的溫度是極高的， 之後慢慢降溫， 到現在（約150億年後）大約還殘留著3K左右的熱輻射。
宇宙背景輻射是來自宇宙空間背景上的各向同性或者黑體形式和各向異性的微波輻射， 也稱為微波背景輻射， 特徵是和絕對溫標2.725K的黑體輻射相同， 頻率屬於微波範圍。 宇宙微波背景輻射產生於大爆炸後的三十萬年。
1934年， Tolman發現在宇宙中輻射溫度的演化裡溫度會隨著時間演化而改變；而光子的頻率隨時間演化（即宇宙學紅移）也會有所不同。 但是當兩者一起考慮時， 也就是討論光譜時（是頻率與溫度的函數）兩者的變化會抵銷掉， 也就是黑體輻射的形式會保留下來。
1948年， 美國科學家阿爾弗(Ralph Alpher)和赫爾曼(Robert Herman)預言， 宇宙大爆炸產生的殘系輻射， 由於宇宙的膨脹和冷卻， 它所具有的溫度約為絕對零度以上5K（絕對零度等於零下273.15攝氏度，
二十世紀六十年代初， 美國科學家彭齊亞斯和R.W.威爾遜為了改進衛星通訊， 建立了高靈敏度的號角式接收天線系統。 1964年， 他們用它測量銀暈氣體射電強度。 為了降低噪音， 他們甚至清除了天線上的鳥糞， 但依然有消除不掉的背景雜訊。 他們認為， 這些來自宇宙的波長為7.35釐米的微波雜訊相當於3.5K。 1965年， 他們又訂正為3K， 並將這一發現公諸於世， 為此獲1978年諾貝爾物理學獎。
微波背景輻射的最重要特徵是具有黑體輻射譜， 在0.3-75釐米波段， 可以在地面上直接測到；在大於100釐米的射電波段， 銀河系本身的超高頻輻射掩蓋了來自河外空間的輻射， 因而不能直接測量；在小於0.3釐米波段， 由於地球大氣輻射的干擾， 要使用氣球、火箭或衛星等空間探測手段才能測量。
從0.054釐米直到數十釐米波段的測量表明， 背景輻射是溫度近於2.7K的黑體輻射， 習慣稱為3K背景輻射。 黑體譜現象表明， 微波背景輻射是極大時空範圍內的事件。 因為只有通過輻射與物質之間的相互作用，
微波背景輻射的另一特徵是具有極高的各向同性。 這具有兩方面的含義：①小尺度上的各向同性：在小到幾十弧分的範圍內， 輻射強度的起伏小於0.2-0.3%；②大尺度上的各向同性：沿天球各個不同方向，
各向同性說明， 在各個不同方向上， 各個相距非常遙遠的天區之間， 應當存在過相互聯繫。 微波背景輻射的發現被認為是二十世紀天文學的重大成就， 它對現代宇宙學產生的深遠影響， 可以與銀河外星系的紅移的發現相並論。
目前的看法認為背景輻射起源於熱宇宙的早期。 這是對大爆炸宇宙學的強有力支持。 3K背景輻射與四十年代伽莫夫、海爾曼和阿爾菲根據當時已知的氦豐度和哈勃常數等資料預言宇宙間充滿具有黑體譜的殘餘輻射理論相符。
如何理解宇宙微波背景輻射？
早期的宇宙是一片高溫高密度的等離子湯，等離子對電磁波是不透明的，所以這時候電磁波不斷被物質吸收和發射。直到大爆炸38萬年之後，宇宙冷卻下來，原子核和電子結合成原子，這時候的宇宙才允許透過電磁波，電磁波和物質脫耦，在空間自由傳播。經過137億年，由於宇宙膨脹導致不斷紅移，溫度越來越低(黑體輻射紅移後還是黑體輻射譜)，被我們接收到時變成溫度2.7K的微波背景輻射。
2013年3月歐洲航天局21日在其巴黎總部公佈了根據“普朗克”太空探測器傳回資料繪製的宇宙微波背景輻射圖，這幅迄今最精確的反映宇宙誕生初期情形的全景圖幾近完美地驗證了宇宙標準模型。
這幅圖根據歐航局2009年發射的“普朗克”探測器在頭15個半月內收集的資料繪製而成，比美國航天局此前發射的宇宙背景探索者（COBE）衛星和威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）探測到的微波背景輻射更為精確，見證了宇宙誕生38萬年後的情形。
除了以前所未有的精確度很好地驗證了宇宙標準模型外，這幅圖還反映出一些與現有宇宙理論不同之處，修正了人們此前的認識。根據“普朗克”探測器收集的資料，科學家對宇宙的組成部分有了新的認識，宇宙中普通物質和暗物質的比例高於此前假設，而暗能量這股被認為是導致宇宙加速膨脹的神秘力量則比想像中少，占不到70%。
目前為科學界所普遍接受的宇宙起源理論認為，宇宙誕生於距今約137億年前的一次“大爆炸”。宇宙微波背景輻射被認為是“大爆炸”的“餘燼”，均勻地分佈於整個宇宙空間。“大爆炸”之後的宇宙溫度極高，之後30多萬年，隨著宇宙膨脹，溫度逐漸降低，宇宙微波背景輻射正是在此期間產生的。
如何理解宇宙微波背景輻射？
早期的宇宙是一片高溫高密度的等離子湯，等離子對電磁波是不透明的，所以這時候電磁波不斷被物質吸收和發射。直到大爆炸38萬年之後，宇宙冷卻下來，原子核和電子結合成原子，這時候的宇宙才允許透過電磁波，電磁波和物質脫耦，在空間自由傳播。經過137億年，由於宇宙膨脹導致不斷紅移，溫度越來越低(黑體輻射紅移後還是黑體輻射譜)，被我們接收到時變成溫度2.7K的微波背景輻射。
2013年3月歐洲航天局21日在其巴黎總部公佈了根據“普朗克”太空探測器傳回資料繪製的宇宙微波背景輻射圖，這幅迄今最精確的反映宇宙誕生初期情形的全景圖幾近完美地驗證了宇宙標準模型。
這幅圖根據歐航局2009年發射的“普朗克”探測器在頭15個半月內收集的資料繪製而成，比美國航天局此前發射的宇宙背景探索者（COBE）衛星和威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）探測到的微波背景輻射更為精確，見證了宇宙誕生38萬年後的情形。
除了以前所未有的精確度很好地驗證了宇宙標準模型外，這幅圖還反映出一些與現有宇宙理論不同之處，修正了人們此前的認識。根據“普朗克”探測器收集的資料，科學家對宇宙的組成部分有了新的認識，宇宙中普通物質和暗物質的比例高於此前假設，而暗能量這股被認為是導致宇宙加速膨脹的神秘力量則比想像中少，占不到70%。
目前為科學界所普遍接受的宇宙起源理論認為，宇宙誕生於距今約137億年前的一次“大爆炸”。宇宙微波背景輻射被認為是“大爆炸”的“餘燼”，均勻地分佈於整個宇宙空間。“大爆炸”之後的宇宙溫度極高，之後30多萬年，隨著宇宙膨脹，溫度逐漸降低，宇宙微波背景輻射正是在此期間產生的。