普通質和對質作用的力可以用基本粒子來描述。這些粒子有時被描述為基本的，是因為它們有一個未知的子結構，而且不知道是否由更小甚至更基本的粒子組。標準模型是一個核心問題，它涉及電磁相互作用和弱相互作用與強相互作用。標準模型由實驗確認存在構質的粒子支援：夸克和輕子及其相應的反質，以及傳遞基本相互作用的作用力粒子：子、W及Z玻子、膠子。標準模型預測了最近發現的希格斯玻子的存在，這種粒子是宇宙中能夠賦予粒子質量的一種場的表現。由於功地解釋了各種各樣的實驗結果，標準模型有時被視為“萬理論”。標準模型尚不能容納引力，一個真正的作用力粒子“萬論”尚未實現。
強子是一種由夸克構的複合粒子，由強相互作用聚集在一起。強子被分為兩個家族：由三個夸克構的重子（如質子和中子），和由一個夸克和一個反夸克組的介子（如π介子）。在強子中，質子是穩定的，在原子核被約束的中子也是穩定的。其他的重子在一般條件下是不穩定的，因此是現代宇宙中微不足道的分。從大炸後約10-6秒開始的重子時期，宇宙的溫度已經下降到足以使夸克結合重子，而且當時宇宙的質量則由重子主宰。最初的溫度足夠高，可以形重子/反重子對，使質和反質保持熱平衡。然而，隨著宇宙溫度的不斷下降，重子/反重子對不再產生。絕大多數的重子/反重子在粒子/反粒子湮滅反應中被消耗，因此在宇宙誕生大約一秒後只留下量的重子。
輕子是一個基本的半整數自旋的粒子，不經歷強相互作用，但制於泡利不相容原理，同一種類的兩個輕子不能同時於完全相同的狀態。存在兩個主要的輕子類別：帶電的輕子（也稱為電子樣輕子）和中輕子（更廣為人知的是中微子）。電子是穩定的，是宇宙中最常見的帶電輕子，而μ子和τ子是不穩定粒子，在高能撞中產生後會迅速衰變。典型的高能撞例如宇宙線或粒子加速。帶電的輕子可以與其他粒子結合，形各種複合粒子，如原子以及一個電子與一個正電子組的電子偶素。電子控制著幾乎所有的化學過程，因為它存在於原子中，並且直接與所有的化學質有關。中微子很與任何東西相互作用，因此很觀察到。中微子流遍整個宇宙，但很與普通質相互作用。輕子時期於宇宙進化早期，當時輕子主宰著宇宙的質量。輕子時期開始於大炸後大約1秒，在大多數的重子/反重子在重子時代結束時互相湮滅之後。在輕子時期，宇宙的溫度仍然高到足夠以產生輕子/反輕子對，因此輕子/反輕子於熱平衡狀態。大炸後大約10秒，宇宙的溫度已經下降到不再能產生輕子/反輕子對。大多數輕子和反輕子隨後在湮滅反應中被消耗，留下量的輕子殘留。之後宇宙進子時期，宇宙的質量被子所支配。
子是和所有其他形式電磁輻的量子。子是電磁力的力載，即便過虛子（虛粒子）換於靜態也是如此。這種力的影響在微觀和宏觀層面很容易觀察到，因為子靜質量為零，這允許子長距離相互作用。與所有基本粒子一樣，子用量子力學解釋得最好的，並表現出波粒二象，即同時有波和粒子的雙重質。大多數輕子/反輕子在輕子時代結束時被湮滅，隨後大炸後約10秒進了子時期。原子核是在子時代的最初幾分鐘的核合過程中創造的。在子時代的剩餘時間裡，宇宙是一團包含著原子核、電子和子的炙熱、緻的等離子。大炸後約38萬年，宇宙的溫度下降到原子核可以與電子結合產生中原子。因此，子不再與質頻繁相互作用，宇宙變得明。這個時期產生的子高度紅移形了宇宙微波背景輻。宇宙微波背景輻中可檢測到的溫度和度的微小變化，是隨後一切結構形的早期原因。
廣義相對論模型：廣義相對論是阿爾伯特·因斯坦於1915年發表的關於引力的微分幾何理學理論，也是現代理學對引力的描述，也是當前宇宙模型的基礎。廣義相對論概括了狹義相對論和牛頓萬有引力定律，對引力作為空間和時間（時空）的幾何屬提供了統一的描述。特別是，時空的曲率與存在的任何質和輻的能量和量直接相關。該關係由因斯坦場方程（一個偏微分方程系）指定。在廣義相對論中，質和能量的分佈決定了時空的幾何形狀，而時空的幾何形狀又描述了質的加速度。因此，因斯坦場方程的解描述了宇宙的演化。結合對宇宙中質的數量、型別、分佈的測量，廣義相對論方程描述了宇宙隨著時間的演變。宇宙的最終命運仍然未知，因為它嚴重取決於曲率指數k和宇宙常數Λ。如果宇宙足夠集，k將等於+1，這意味著整個平均曲率是正的，宇宙最終將在大中重新坍，可能在大反彈後開啟一個新的宇宙。相反，如果宇宙的度不夠，k等於0或-1，宇宙將永遠膨脹、冷卻並最終到達大凍結和熱寂。現代觀測資料表明，宇宙的膨脹速度並沒有像最初預期的那樣下降，而是在增加。如果這種況無限期地繼續下去，宇宙最終可能會達到大撕裂的結局。
多重宇宙假說：一些推測理論提出，當前宇宙只是一組不連續的宇宙中的一個，統稱為多重宇宙，挑戰或增強了有限定義的宇宙。科學的多重宇宙模型不同於模擬現實等概念。國宇宙學家馬克斯·泰格馬克（x Tegrk）為科學家為應對各種理問題而建議，而將不同型別的多重宇宙論模型分了四類。
