La Cosmología física, como rama de la astrofísica, es el estudio del origen, la evolución y el destino del Universo utilizando los métodos de esta ciencia.
La cosmología física, tal y como se comprende actualmente, empieza en el siglo XX con el desarrollo de la Teoría general de la relatividad de Albert Einstein y la mejora en las observaciones astronómicas
de objetos extremadamente distantes. Estos avances hicieron posible
pasar de la especulación a la búsqueda científica de los orígenes del
universo y permitió a los científicos establecer la conocida como Teoría del Big Bang
que se ha convertido en el modelo estándar mayoritariamente aceptado
por los cosmólogos por su nivel de desarrollo, el amplio rango de
fenómenos que abarca y las evidencias observacionales que lo apoyan,
aunque todavía existan unos pocos investigadores que presenten otros
puntos de vista basados en alguno de los modelos cosmológicos alternativos propuestos en el pasado.
La cosmología física trata de entender las grandes estructuras del universo en el presente (galaxias,agrupaciones galácticas y supercúmulos), utilizar los objetos más distantes y energéticos (quásares, supernovas y GBRs) para entender la evolución del universo y estudiar los fenómenos ocurridos en el universo primigenio cerca de la singularidad inicial (inflación cósmica,nucleosíntesis primordial' y Radiación de fondo de microondas).