Kosmoloogiline mudel on Universumi matemaatiline kirjeldus, mis püüab selgitada selle praegust käitumist ja evolutsiooni aja jooksul.[1]
Kosmoloogilised mudelid põhinevad otsestel vaatlustel. Nad on võimelised tegema ennustusi, mida saab kinnitada järgnevate uurimistega ja tuginevad üldrelatiivsusteooriale.[1]
Kosmoloogilised mudelid põhinevad ka kahel põhieeldusel[1]:
Esimene kosmoloogiline mudel, mis tugines üldrelatiivsusteooriale, oli Einsteini universum (kirjeldab staatilist universumit), mille Albert Einstein esitas 1917. aastal, kuid sellest mudelist loobuti pärast universumi paisumise avastamist 1920. aastate lõpul.
Willem de Sitter pakkus välja 1917. aastal De Sitteri universumi. See kirjeldab positiivse ruumikõverusega universumit, mis on tühi tavalisest ainest, kuid millel on positiivne kosmoloogiline konstant. Sellest mudelist on samuti loobutud.
Tänapäeval põhinevad kõik elujõulised kosmoloogilised mudelid katoliku preestri Georges Lemaître'i väljapakutud Suure Paugu mudelil, mille kohaselt universumis oli umbes 13,7 miljardit aastat tagasi väga tihe ja väga kuum faas. Siiski on võimalikud stsenaariumi teatud variandid, mis kirjeldavad selle tiheda ja kuuma faasi kõige kaugemaid hetki ja konkureerivad omavahel erinevate astronoomiliste vaatluste (eriti kosmiline mikrolaine-taustkiirguse) selgitamise nimel.