在近代天文學上，宇宙微波背景輻射的發現可謂是具有重要的意義，它給了宇宙大爆炸的一個強有力的證據，並且和類星體，脈衝星以及星際有機分子一同稱為20世紀60年代天文學的「四大發現」。
宇宙微波背景輻射
宇宙微波背景輻射所具有的最大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。那麼什麼是黑體？在任何條件下，對任何波長的外來輻射完全吸收而無任何反射的物體，即吸收比為1的物體稱為黑體。黑體輻射是指由理想放射物放射出來的輻射，在特定溫度及特定波長放射最大量之輻射，即黑體溫度與輻射的電磁波波長呈現一種特定有規律的關係。
黑體輻射圖譜微波背景輻射在大於100釐米的波段，由於銀河系本身的超高頻輻射掩蓋了來自河外空間的輻射，因而不能直接測到。在小於0.3釐米的波段，由於地球大氣輻射的幹擾，也要依靠氣球、火箭或衛星等空間探測手段才能測到。從0.054cm直到數十釐米波段內的測量表明，背景輻射是溫度近於2.2725K（0℃=273.15K）的黑體輻射，習慣稱之為3K背景輻射。
宇宙起源於一場大爆炸
黑體譜現象表明，微波背景輻射是極大的時空範圍內的事件。因為只有通過輻射與物質之間的相互作用，才能形成黑體譜。而現今宇宙空間的物質密度極低，輻射與物質的相互作用極小。也就是說，我們今天觀測到的微波背景輻射必定起源於很久以前。
宇宙演化
宇宙微波背景輻射的另一個特徵是具有高度的各向同性。首先是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%。其次是大尺度上的各向同性，各個不同方向輻射強度的漲落小於0.3%。這個微小的漲落起源於宇宙在形成初期極小尺度上的量子漲落，它隨著宇宙的暴漲而放大到宇宙學的尺度上，並且正是由於溫度的漲落，才造成宇宙物質分布的不均勻性，最終得以形成諸如星系團等的一類大尺度結構。