支持大爆炸宇宙理论的主要有以下三大观测事实:第一件观测事实是20世纪20年代哈勃关于星系光谱“红移”的重大发现。第二件观测事实是1964年,美国科学家彭齐亚斯和威尔逊测量某一区域星系发射出的电波强度,在7.35cm波长上他们收到了相当大的且与方向无关的微波噪声。在随后一年里,这种微波噪声无变化。研究表明,这种微波背景辐射就是宇宙早期“原始火球”高温热平衡辐射留下的遗迹。第三件重要观测事实是在地球上氦元素很少,但在宇宙中,其含量高居第二,仅次于元素氢。计算表明,氦不可能是在一代代恒星生生灭灭的过程中产生的,只能是由宇宙形成时的原始物质组成的。根据热大爆炸宇宙理论推算,现今宇宙中,9/10的氦都是在宇宙诞生后最初3min内形成的。