我們平時所說的平行宇宙，在科學上稱為多重宇宙論，或者叫多元宇宙論，指的是一種在物理學裡尚未證實的假說。在我們的宇宙之外，很可能還存在著其他的宇宙，而這些宇宙是宇宙的可能狀態的一種反應，這些宇宙可能其基本物理常數和我們所認知的宇宙相同，也可能不同。多重宇宙這個名詞是由美國哲學家與心理學家威廉·詹姆士在1895年所提出的。
平行宇宙經常被用以說明：一個事件不同的過程或一個不同的決定的後續發展是存在於不同的平行宇宙中的；這個理論也常被用於解釋其他的一些詭論，像關於時間旅行的一些詭論，像「一顆球落入時光隧道，回到過去撞上了自己因而使得自己無法進入時光隧道」，解決此詭論除了假設時間旅行是不可能外，也可以以平行宇宙作解釋，而根據平行宇宙理論，這顆球撞上自己和沒有撞上自己是兩個不同的平行宇宙。
在近代這個理論已經激起大量科學、哲學和神學的問題，而科幻小說亦喜歡將平行宇宙的概念用於其中。
人類在幾億年後的未來世界有機率打開一個通往平行宇宙的通道，以此避免因宇宙的死亡而造成的人類的絕對滅絕。但這種說法產生了一個新問題：假若平行宇宙可以打開一個通道，那麼必然已有足夠高的文明能夠做到這件事，並且從它們的宇宙來到我們的宇宙，而這類文明往往可以快速佔據許多宇宙區域，因此我們應該可以觀察得到它們行動的證據。更加激進的說法是，如果足夠高的文明逃離其本來的宇宙，出於統治目的，那麼任何生命就不會存在於我們這個宇宙，而這與人類在宇宙裡的平靜生存事實不符。
2003年《科學美國人》雜誌中，有一篇由美國宇宙學家馬克斯·泰格馬克寫的平行宇宙專文，文中他將平行宇宙分成4類：
第一類：這類的宇宙和我們宇宙的物理常數相同，但是粒子的排列法不同，同時這類的宇宙也可視為存在於已知的宇宙（可觀測宇宙）之外的地方。
第二類：這類的宇宙的物理定律大致和我們宇宙相同，但是基本物理常數不同。
第三類（艾弗雷特的多世界詮釋）：根據量子理論，一件事件發生之後可以產生不同的後果，而所有可能的後果都會形成一個宇宙，而此類宇宙可歸屬於第一類或第二類的平行宇宙，因為這類宇宙所遵守的基本物理定律依然和我們所認知的宇宙相同（上述「一顆球落入時光隧道，回到了過去撞上了自己因而使得自己無法進入時光隧道」詭論的平行宇宙解決辦法屬於此種）。
第四類（數學宇宙假說）：這類的宇宙最基礎的物理定律不同於我們宇宙，而基本上到第四類為止，就可以解釋所有可能存在（也就是可想像得到的）的宇宙，一般而言這些宇宙的物理定律可以用M理論構造出來。