大爆炸是一切的起点——时空、自然规律以及全部的物质和能量。在宇宙大爆炸之后最初的几十万年，宇宙是均匀的，温度之高使得一切化学元素都不可能存在。全部宇宙就是一锅亚原子粒子和辐射汤。

在大爆炸后大约38万年时，宇宙的温度降为3000℃，第一个完整的氢原子和氦原子开始形成。这个时期发出的宇宙微波背景辐射图像显示，看上去没有任何特征的宇宙粒子辐射海洋中已经开始显现结构的迹象。按照最广为接受的星系形成理论，在几乎完全平滑的宇宙中，这些由暗物质（见P51)主导的微弱扰动，就是形成第一代星系的种子。这些原初的结构通过引力作用将气体和暗物质吸引到密度最高的区域，在那里第一代原恒星形成，并成长为第一代星系。

此时宇宙中的“正常”物质几乎全部是氢和氦（这些正常物质只占宇宙全部物质能量的4%；见“暗物质”词条）。第一代恒星以及第一代可见的原星系就是在这些气体云中诞生的，结局就是我们所知的“黑暗时代”。

现在我们能观测到的最早星系是大爆炸7.5亿年后形成的，但仍可能存在更早的星系。虽然7.5亿年看起来是很长的一段时间，但当把它与宇宙137亿年的年纪相比时，第一代星系在宇宙寿命仅为现在宇宙年龄的5%时就形成了。与人类平均寿命相比，这时的宇宙还没到上小学的年纪。在宇宙的婴儿时期就已经有很多故事了。

超大质量黑洞的产生似乎对刺激调节星系的成长有着极为重要的作用。

传统的星系形成理论即并合假说认为，早期宇宙中原星系通过“融合”更小的星系逐渐成熟演化。大天区巡天项目显示，在我们附近以及不太远距离处的星系似乎聚集成大的纤维状结构，构成了巨大的宇宙网络。纤维结构的会聚交点正是最致密的星系团诞生之地。

我们现在知道在星系形成的十亿年间，其主要结构也开始显现。球状星团、中央超大质量黑洞以及星系的恒星核球都开始形成。超大质量黑洞的产生似乎对刺激调节星系的成长有着极为重要的作用。黑洞通过吞噬距离其过近的恒星而逐渐长大，并对新的恒星形成产生影响。对遥远星系的观测还表明，在宇宙早期的这个阶段，星系经历了重要的爆发式恒星形成过程。

虽然传统的星系形成理论有许多成功之处，但它仍有局限性。该理论无法全面解释今天我们看到星系所呈现的各式各样的形态：从几乎没有结构的圆形椭圆星系，到扁平蛋糕似的盘星系。