宇宙大爆炸理论最早由比利时牧师勒梅特在1932年首次提出。随后，在1940年代，伽莫夫与他的两个学生拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼引入了相对论，提出了热大爆炸宇宙学模型。大爆炸这个词最初是英国天文学家弗雷德·霍伊尔采用的。根据“大爆炸宇宙论”，宇宙是在约137亿年前由一个致密炽热的奇点一次大爆炸后膨胀而成的。1927年，比利时天文学家和宇宙学家勒梅特首次提出了宇宙大爆炸假说。而1929年，美国天文学家哈勃根据这个假说提出了哈勃定律，即星系的红移量与它们之间的距离成正比，并由此推导出了宇宙正在膨胀的宇宙膨胀说。这是现代宇宙学中最有影响力的理论之一。它的核心观点是宇宙曾经经历了从热到冷的演化过程，其中宇宙体系不断膨胀，物质密度由密到稀，如同一次规模巨大的爆炸。伽莫夫是该理论的创始人之一，他在1946年正式提出了大爆炸理论，认为宇宙是在约140亿年前发生的一次大爆炸后形成的。至世纪末，对Ia超新星的观测显示出宇宙正在加速膨胀，可能是由于宇宙中主要由暗能量组成的缘故。
