初期の宇宙は、亜原子粒子の熱く密なスープでした。宇宙が拡大して冷却されると、これらの粒子が結合し始めて、水素やヘリウムを含む原子を形成し始めました。組換えとして知られるこのプロセスは、宇宙の温度が原子核に結合するのに十分なほど低下したときに、ビッグバンの約380、000年後に始まりました。
その時点で、光子は絶えず遊離電子で散らばっていたので、光子の供給源（新しく形成された星など）が含まれていても、宇宙は不透明でした。中性原子の光子内に電子が閉じ込められると、天文学者が宇宙マイクロ波のバックグラウンド放射と呼ぶものが、あらゆる方向からのかすかな残光として検出されるものを自由に伝播することができます。
宇宙が最初の組換えが発生すると、初期の大規模な星とクエーサーによって生成されるエネルギー光子のために、新しく生成された中性原子が再びイオン化される可能性があります。十分な銀河が紫外線（UV）光を形成して放出すると、銀河間培地は、観察から推定されたビッグバンから7億8,000万年後に宇宙の再生を生成するために完全に再イオン化されたと考えられています。
