Universul reprezintă lumea în totalitatea ei, probabil că nemărginită în timp și spațiu, infinit de variată în ceea ce privește formele pe care le iau materia, energia și informația în procesul dezvoltării lor perpetue.
Nu există o definiție universal acceptată a termenului „materie”. Cel mai des se înțelege prin asta însă partea masivă a universului. În modelul standard al fizicii de particule, materia este alcătuită din particule elementare, obiecte punctiforme având diverse proprietăți. Din aceste proprietăți face parte și masa particulei, o măsură a inerției, dar și a influenței forței gravitaționale asupra particulei respective. Orice obiect care are masă și ocupă spațiu poate fi considerat deci material.
În teoria relativității, masa este echivalată cu energia, ceea ce motivează extinderea definiției materiei pentru a include și unele fenomene pur energetice, cum ar fi de exemplu câmpurile de forțe. Fizica de particule cuantifică acest aspect împărțind particulele elementare în două categorii: cele care alcătuiesc materia „de zi cu zi”, care constă în mare parte din atomi, numite fermioni, și așa numiții bosoni, particule elementare responsabile pentru acțiunea forțelor. După această definiție, numai materia fermionică este considerată materie. Antimateria este la rândul ei o formă a materiei.
În domeniul cosmologiei și astrofizicii se constată o discrepanță între comportamentul observat al unor structuri masive (de pildă galaxiile) și predicțiile teoretice. Soluția propusă este postularea unui nou tip de materie „întunecată”, care alcătuiește o mare parte din materia din univers, dar care nu poate fi observată direct întrucât nu reflectă radiația electromagnetică (lumină).Astronomii au calculat că universul s-a format cu 13.798 ± 0.037 miliarde de ani în urmă. Teoria Big Bang-ului (engl. „marea explozie”) explică în mare parte formarea universului, pe care o aseamănă cu o explozie de proporții. Din momentul formării universului a avut loc o expansiune a acestuia care are loc și astăzi. Astronomii caută să descopere structura, comportamentul și evoluția materiei și energiei existente în univers. Despre evoluția viitoare a universului există o serie de teorii. Într-unul din scenarii expansiunea universului va continua până la deșirarea acestuia (Big Rip, engl. „marea ruptură”), iar în altul expansiunea va atinge un maximum, după care universul va începe să se micșoreze (Big Crunch, engl. „marea compactare”). Scenariul în care după acest colaps are loc un nou Big Bang poartă numele de Big Bounce (de la engl. to bounce, „a ricoșa” / „a sări”).