Το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, συνήθως συντομογραφία CMB, είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που διαπερνά ολόκληρο το σύμπαν. Έχει θερμοκρασία 2.725 K και βρίσκεται στο τμήμα μικροκυμάτων του φάσματος (εξ ου και το όνομά του), με κορύφωση σε ένταση σε μήκος κύματος 1.9 mm. Το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων ονομάζεται μερικές φορές «η ηχώ της Μεγάλης Έκρηξης» και είναι η καλύτερη τρέχουσα απόδειξη ότι το σύμπαν στο οποίο ζούμε ξεκίνησε ως μια γιγαντιαία έκρηξη από μια σημειακή πηγή.
Το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων είναι ισότροπο σε 1 μέρος προς 100,000, που σημαίνει ότι ποικίλλει σε ένταση μόνο πολύ ελαφρά και είναι ως επί το πλείστον ομοιογενές. Αυτό βοηθά να δείξει ότι προέρχεται από κάτι που επηρέασε ολόκληρο το σύμπαν και όχι απλώς κάποιο υποσύνολο του σύμπαντος. Το κοσμικό φάσμα μικροκυμάτων υποβάθρου έχει τη διάκριση ότι είναι το φάσμα του μαύρου σώματος με τη μεγαλύτερη ακρίβεια στη φύση.
Η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων είναι φωτόνια που έχουν απομείνει από την εξαιρετικά ενεργητική χρονική περίοδο στο σύμπαν για τα πρώτα εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Εκείνη την εποχή, ολόκληρο το σύμπαν ήταν αδιαφανές και φτιαγμένο από πλάσμα, σαν ένα γιγάντιο αστέρι χιλιάδων ή εκατομμυρίων ετών φωτός. Τελικά, το πλάσμα ψύχθηκε σε ουδέτερα άτομα, οπότε τα φωτόνια αποσυνδέθηκαν από την ύλη και άρχισαν να κινούνται ελεύθερα στο διάστημα. Τα φωτόνια ψύχονται από τότε και συνεχίζουν να ψύχονται από την τρέχουσα θερμοκρασία τους περίπου 2.7K.
Το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων είχε αρχικά προβλεφθεί ότι υπήρχε το 1948 από τους George Gamow και Ralph Alpher, αλλά δεν παρατηρήθηκε μέχρι το 1956. Το μικροκυματικό υπόβαθρο που παρατηρούμε προέρχεται από μια σφαιρική επιφάνεια που ονομάζεται επιφάνεια της τελευταίας σκέδασης, η οποία αναφέρεται στο σημείο του παρελθόν του σύμπαντος όταν τα φωτόνια σταμάτησαν να διασκορπίζονται από φορτισμένη ύλη και άρχισαν να κινούνται ελεύθερα.
Μία από τις πιο διάσημες εικόνες στην κοσμολογία είναι του κοσμικού μικροκυματικού φόντου, που τραβήχτηκε από τον δορυφόρο COBE το 1990. Αυτό δείχνει την κατανομή του κοσμικού μικροκυματικού φόντου στον ουρανό και αποκαλύπτει τη μεγάλης κλίμακας δομή του.