當我們觀察今天的宇宙時，我們看到各個方向、各個地區都充滿了恆星和星系。然而，宇宙並不是靜止的。遙遠的星系被束縛在一起，成群成團，這些星系群和星系團在不斷膨脹的宇宙中加速遠離彼此。隨著空間膨脹，宇宙不僅會變得更稀疏，而且會更冷，因為當光子在太空中穿行時，會逐漸向能量更低的波段紅移。
但這意味著，如果我們回顧過去，宇宙不僅更緻密，而且更熱。如果我們回到最初的時刻，到宇宙大爆炸的第一個瞬間，那時候宇宙是絕對最熱的。下面來看看當時的情況。
在今天的宇宙中，粒子遵守一定的物理規則。它們中的絕大多數都有靜質量，與粒子固有的內能相對應。它們可以是物質（費米子），反物質（反費米子），也可以都不是（玻色子）。有些粒子是無靜質量的，比如光子和膠子，這就要求它們以光速運動。
當相應的物質/反物質對相互碰撞時，它們會自發地湮滅，通常產生兩個無質量的光子。當用足夠大的能量將任何兩個粒子一起完全粉碎時，就有可能自發地創造出新的物質/反物質粒子對。只要有足夠的能量，根據愛因斯坦的質能關係E=mc^2，能量可以轉化為物質，反之亦然。
但在早期宇宙中，情況有所不同。在宇宙大爆炸最早期階段具有極高能量時，標準模型中的每一個粒子都是無質量的。希格斯粒子的對稱性破缺會賦予粒子質量，但在早期極高的溫度下，希格斯粒子的對稱性會完全恢復。那時溫度太高了，不只無法形成原子以及束縛原子核，甚至單個質子和中子也不可能形成。那時的宇宙是一個熾熱、密集的等離子體，裡面充滿了所有可以存在的粒子和反粒子。
那時能量極其之高，以至於最飄忽不定的粒子和反粒子，中微子和反中微子，也比其他任何時候更頻繁地撞擊其他粒子。每一個粒子每微秒就會撞擊彼此上萬億次，所有粒子都以光速運動。
除了我們所知道的粒子之外，還有可能存在我們今天不知道的額外粒子（和反粒子）。那時宇宙比我們在地球上看到的任何東西都要熱，能量都要高，比最高能宇宙射線高百萬倍，比大型強子對撞機（LHC）的能量強上萬億倍。理論上，那時的宇宙中產生的其他粒子包括超對稱粒子、大統一理論預測的粒子、通過大的或扭曲的額外維度可接觸的粒子、構成我們現在認為最基本的粒子的更小粒子、重的右旋中微子、各種各樣的暗物質候選粒子。
值得注意的是，儘管有這些難以置信的能量和密度，但還是有極限的。宇宙從來都不是任意熾熱和密集的，我們有觀察到的證據來證明。如今，我們可以觀察宇宙微波背景，即宇宙大爆炸遺留下來的輻射輝光。雖然它在各向各處都是均勻的2.725 K（-270.425 ℃）黑體輻射，不過還是有微小的波動：幾十或幾百個微開爾文的波動。因為有了普朗克衛星，我們已經把宇宙微波背景繪製得非常精確，角分辨率低至0.07度。
這些波動的範圍和量級告訴我們，在宇宙大爆炸最早期、最熱的階段，宇宙所能達到的最高溫度有一個上限。在物理學中，所有可能的最高能量都在普朗克尺度上，也就是10^19 GeV，1GeV是加速一個電子到10億伏電勢所需要的能量。超過這些能量，物理定律不再有意義。
但是考慮到宇宙微波背景的波動圖，我們可以知道宇宙從未達到過這些溫度。我們宇宙所能達到的最高溫度，就像宇宙微波背景的波動所顯示的那樣，只有10^16 GeV，或者比普朗克尺度小1000倍。換句話說，宇宙有一個所能達到的最高溫度，而且比普朗克尺度要低得多。這些波動不僅告訴我們熱大爆炸所達到的最高溫度，還告訴我們宇宙從什麼樣的種子成長到今天所擁有的宇宙結構。
冷點寒冷是因為光需要從稍大一些的引力勢中爬出，它對應著一個比平均密度大的區域。相應地，熱點來自低於平均密度的地區。隨著時間推移，這些冷點將會成長為星系、星系群和星系團，並將促進形成巨大的宇宙網。另一方面，熱點將會把它們的物質釋放到密度更大的區域，在數十億年的時間裡成為巨大的宇宙空洞。宇宙結構的種子來自大爆炸的最早、最熱的階段。
更重要的是，一旦達到了早期宇宙所能達到的最大溫度，它就會立即開始直線下降。就像當我們用熱空氣填滿氣球時它會膨脹，因為分子有很多能量，並對抗氣球壁向外推，當用熱粒子，反粒子和輻射填充宇宙時，宇宙結構就會膨脹。
當宇宙膨脹時，它也會冷卻。由於輻射的能量與它的波長成反比，隨著空間結構的拉伸，波長也會拉伸，輻射的能量也會變得越來越低。較低的能量對應較低的溫度，因此，隨著時間推移，宇宙不僅密度更小，而且溫度也降低了。
在熱大爆炸剛開始，宇宙到達了它最熾熱、最緻密的狀態，並且充滿了物質、反物質和輻射。宇宙幾乎是完全均勻的，但還是有1/30000的非均勻性，這種不完美告訴我們它能達到多熱的程度，同時也提供了宇宙的大規模結構從中生長起來的種子。此後，宇宙立即開始膨脹和冷卻，變得不那麼熱，不那麼緻密，使得製造任何需要大量能量的東西變得更加困難。E=mc^2這個定律意味著沒有足夠的能量，就不能創造一個給定質量的粒子。
隨著時間推移，不斷膨脹和冷卻的宇宙將會帶來巨大的變化。但在一個短暫的瞬間，一切都是對稱的，而且儘可能的達到高能量。隨著時間推移，這些初始條件創造瞭如今我們所知的整個宇宙。
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