Космический микроволновый фон (CMB, CMBR) в космологии Большого взрыва представляет собой электромагнитное излучение, которое является остатком ранней стадии Вселенной, также известное как «реликтовое излучение». Реликтовое излучение — это слабое космическое фоновое излучение, заполняющее все пространство. Это важный источник данных о ранней Вселенной, потому что это самое старое электромагнитное излучение во Вселенной, относящееся к эпохе рекомбинации. С традиционным оптическим телескопом пространство между звездами и галактиками (фон) совершенно темное. Однако достаточно чувствительный радиотелескоп показывает слабый фоновый шум или свечение, почти изотропное, не связанное ни с какой звездой, галактикой или другим объектом. Это свечение наиболее сильно в микроволновом диапазоне радиоспектра. Случайное открытие реликтового излучения в 1965 году американскими радиоастрономами Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном стало кульминацией работы, начатой ​​в 1940-х годах, и принесло первооткрывателям Нобелевскую премию по физике 1978 года.

Реликтовое излучение является знаковым свидетельством происхождения Вселенной в результате Большого взрыва. Когда Вселенная была молода, до образования звезд и планет, она была плотнее, намного горячее и заполнена непрозрачным туманом водородной плазмы. По мере расширения Вселенной плазма становилась все холоднее, а заполняющее ее излучение расширялось до более длинных волн. Когда температура достаточно понизилась, протоны и электроны объединились, чтобы сформировать нейтральные атомы водорода. В отличие от плазмы, эти новообразованные атомы не могли рассеивать тепловое излучение за счет томсоновского рассеяния, и поэтому Вселенная стала прозрачной. Космологи называют период времени, когда впервые сформировались нейтральные атомы, эпохой рекомбинации, а событие, произошедшее вскоре после этого, когда фотоны начали свободно путешествовать в пространстве, называют расцеплением фотонов. Фотоны, которые существовали во время разделения фотонов, с тех пор распространяются, хотя и становятся менее энергичными, поскольку расширение пространства вызывает увеличение их длины волны с течением времени (а длина волны обратно пропорциональна энергии согласно соотношению Планка). Это источник альтернативного термина реликтовое излучение. Поверхность последнего рассеяния относится к набору точек в пространстве на правильном расстоянии от нас, так что теперь мы принимаем фотоны, первоначально испущенные из этих точек во время разделения фотонов.