Kosmologia fisikoa, Unibertsoaren egitura eta hedapena eskala handian ikertzen duen astrofisikaren adarra da. Hain zuzen ere, Unibertsoaren jatorria, bilakaera eta patua ikertzen ditu.
XX. mendean Albert Einstein alemaniar fisikariaren Erlatibitate orokorraren teoriaren garapena eta oso urrutiko objektuen behaketa astronomikoak burutzearekin batera sortu zen. Aurrerapen hauek gogoeta hutsetik Unibertsoaren jatorriaren bilaketa zientifikora igarotuarazi eta zientzialariei Big Bang Teoria ezartzea ahalbideratu zien, azken hau kosmologo gehienek onartutako eredu estandarra da, fenomeno multzo handi bati azapena emateko gai baita, nahiz eta orandik ere, ikertzaile gutxiengo batek beste ikuspuntu ezberdin batzuk mantendu izan.
Gaur egun, kosmologiak Unibertsoko egitura handiei azalpena ematen saiatzen da, adibidez galaxiei, galaxia multzoei eta galaxia supermultzoei. Gainera, oso urrutiko objektuak (quasarrak, supernobak eta gamma izpien eztandak) Unibertsoaren bilakaera azaltzeko erabiltzen ditu, eta hasierako singularitatetik hurbil zegoen lehenbiziko Unibertsoan jazotako fenomenoak ikertzen.