宇宙微波背景輻射，簡稱CMB，是宇宙學中“大爆炸”遺留下來的電磁波輻射，也被稱爲3K背景輻射。它是由瀰漫在宇宙空間中的微波背景光子形成的，特徵和絕對溫標2.725K的黑體輻射相同，頻率屬於微波範圍。宇宙微波背景輻射產生於大爆炸後的三十萬年，當時宇宙的溫度極高，之後慢慢降溫，到現在大約還殘留着3K左右的熱輻射。微波背景輻射的最重要特徵是具有黑體輻射譜，在0.3釐米-75釐米波段，可以在地面上直接測到。從0.054釐米直到數十釐米波段內的測量表明，背景輻射是溫度近於2.7K的黑體輻射，習慣稱爲3K背景輻射。
宇宙微波背景輻射並不是由用肉眼能看見的光組成的，我們用肉眼能看到的光被稱爲可見光，除此之外還有其他形式的光存在於宇宙中。起初，宇宙微波背景輻射是高能x射線。隨着時間的推移，這些高能射線的能量逐漸流散，變成了能量更低的微波。宇宙在膨脹的過程中逐漸冷卻，最終，一旦宇宙的溫度變得足夠低，電子和質子開始結合在一起，形成最簡單的氫原子。原子不帶電荷，所以它們不會像電子和質子那樣對光的傳播產生影響。光可以穿過它們，然後穿過宇宙，冷卻下來的宇宙對於誕生之初產生的光來說就好像是真空環境。整個宇宙都以同樣的速度冷卻，這使得宇宙誕生所產生的光可以在空間中四處傳播。現在，這些光以宇宙微波背景輻射的形式到達了地球。