El fondo cósmico de microondas (CMB, CMBR), en la cosmología del Big Bang, es radiación electromagnética que es un remanente de una etapa temprana del universo, también conocida como "radiación reliquia". El CMB es una débil radiación cósmica de fondo que llena todo el espacio. Es una importante fuente de datos sobre el universo primitivo porque es la radiación electromagnética más antigua del universo, que data de la época de la recombinación. Con un telescopio óptico tradicional, el espacio entre las estrellas y las galaxias (el fondo) es completamente oscuro. Sin embargo, un radiotelescopio suficientemente sensible muestra un débil ruido de fondo, o resplandor, casi isotrópico, que no está asociado con ninguna estrella, galaxia u otro objeto. Este resplandor es más fuerte en la región de microondas del espectro de radio. El descubrimiento accidental del CMB en 1965 por los radioastrónomos estadounidenses Arno Penzias y Robert Wilson fue la culminación del trabajo iniciado en la década de 1940 y les valió a los descubridores el Premio Nobel de Física de 1978.

CMB es una evidencia histórica del origen del Big Bang del universo. Cuando el universo era joven, antes de la formación de estrellas y planetas, era más denso, mucho más caliente y estaba lleno de una niebla opaca de plasma de hidrógeno. A medida que el universo se expandía, el plasma se enfriaba y la radiación que lo llenaba se expandía a longitudes de onda más largas. Cuando la temperatura había bajado lo suficiente, los protones y los electrones se combinaron para formar átomos de hidrógeno neutros. A diferencia del plasma, estos átomos recién concebidos no podían dispersar la radiación térmica mediante la dispersión de Thomson, por lo que el universo se volvió transparente. Los cosmólogos se refieren al período de tiempo en que los átomos neutros se formaron por primera vez como la época de recombinación, y el evento poco después cuando los fotones comenzaron a viajar libremente por el espacio se conoce como desacoplamiento de fotones. Los fotones que existían en el momento del desacoplamiento de fotones se han estado propagando desde entonces, aunque cada vez menos energéticos, ya que la expansión del espacio hace que su longitud de onda aumente con el tiempo (y la longitud de onda es inversamente proporcional a la energía según la relación de Planck). Esta es la fuente del término alternativo radiación reliquia. La superficie de la última dispersión se refiere al conjunto de puntos en el espacio a la distancia correcta de nosotros, de modo que ahora estamos recibiendo fotones emitidos originalmente desde esos puntos en el momento del desacoplamiento de fotones.