1948年4月1日，美国《物理评论》杂志发表了伽莫夫（George Gamow）的《化学元素的起源》一文。在这篇论文中，伽莫夫提出了宇宙大爆炸学说。
按照这一学说，宇宙起源于一个高温、高密度的“原始火球”，有过一段由密到稀、由热到冷的演化史。这个演化过程伴随着宇宙的膨胀，开始时十分迅猛，如同一次规模巨大的爆炸，所以被称为“大爆炸宇宙模型”。
早在1929年，埃德温·哈勃有一个具有里程碑意义的发现，即不管你往哪个方向看，远处的星系正急速地远离我们而去。换言之，宇宙正在不断膨胀。这意味着，在早先星体相互之间更加靠近。事实上，似乎在大约200亿年前至100亿年前的某一时刻，它们刚好在同一地方，所以哈勃的发现暗示存在一个叫作大爆炸的时刻，当时宇宙无限紧密。
1948年前后，伽莫夫第一个建立了热大爆炸的观念。这个创生宇宙的大爆炸不是常见地球上发生在一个确定的点，然后向四周的空气传播开去的那种爆炸，而是一种在各处同时发生，从一开始就充满整个空间的那种爆炸，爆炸中每一个粒子都离开其他每一个粒子飞奔。事实上应该理解为空间的急剧膨胀。“整个空间” 可以指的是整个无限的宇宙，或者指的是一个就像球面一样能弯曲地回到原来位置的有限宇宙。
大爆炸模型向人们提供了自大爆炸开始后10-6直到今天的演化过程。大爆炸模型得到了众多观测证据的支持。主要有：河外星系的红移、3K微波背景辐射、30%的氦丰度、天体的年龄等。
当然这一模型还需要完善。20世纪80年代出现的“暴涨宇宙论”就是大爆炸模型的进一步发展。
