宇宙物理學主要學習從整體上研究宇宙的結構和演化，以及研究河外天體在宇宙年齡時標上演化的與天文學有關的物理學分支。
物理宇宙學是天體物理學的分支，它是研究宇宙大尺度結構和宇宙形成及演化等基本問題的學科。宇宙學的研究對象是天體運動和它的第一起因，在人類歷史的很長一段時期曾是形而上學的一部分。作爲科學，宇宙學起源於哥白尼原則和牛頓力學，它們指出天體和地球上的物體遵守同樣的物理原理並解釋了天體的運動。現在這一分支被稱爲天體力學。一般認爲，物理宇宙學起源於二十世紀的愛因斯坦廣義相對論和對極遠天體的天文觀測。
