Dzisiaj większość naukowców wierzy, że Wszechświat rozpoczął się od Wielkiego Wybuchu (ang. Big Bang) - katastroficznej eksplozji, która nastąpiła około 15 miliardów lat temu. Wtedy cały Wszechświat miał rozmiar mniejszy od atomu. Był on wówczas niewiarygodnie gęstym, gorącym miejscem, bardzo odmiennym od tego, co obserwujemy obecnie. Od tamtej chwili Wszechświat wciąż rozszerza się oraz stygnie. Materia uformowała galaktyki, gwiazdy, planety, i w końcu życie.
Obszar powstawania gwiazdy. Grawitacja wciąga materią w ogromne obłoki gazu, które kondensują się w gwiazdy oraz zapalają.
Wszystkie te formy materii zbudowane są z kilku elementarnych cegiełek - cząstek elementarnych, których zachowaniem rządzą cztery rodzaje oddziaływań.
Fizyka cząstek zajmuje się właśnie tymi cząstkami elementarnymi materii oraz oddziaływaniami między nimi. Bada także rozwój materii we Wszechświecie, szczególnie w pierwszych sekundach Wielkiego Wybuchu, kiedy ukształtowało się wiele mechanizmów, jakie obecnie rządzą światem. Ponieważ w badaniach fizyki cząstek elementarnych niezbędne są olbrzymie, niezwykle skomplikowane urządzenia zwane akceleratorami oraz detektorami cząstek, których budowa i obsługa wymaga zaangażowania wielu ludzi, dlatego badania te są prowadzone zaledwie w kilku laboratoriach na świecie.