Evren, en büyük ölçeklerde rastgele dağılmış bir yapı sergilemez. Aksine, galaksiler ve galaksi kümeleri kozmik ağ (cosmic web) adı verilen dev bir yapı içinde örgütlenmiştir. Bu ağ; galaksi kümelerini birbirine bağlayan filamentler, aralarında yer alan boşluklar (voids) ve yoğun bölgelerden oluşur. Büyük ölçekli yapı, evrenin milyarlarca yıllık evriminin bir sonucudur.
Bu yapının temeli, Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra oluşan küçük yoğunluk dalgalanmalarına dayanır. Bu dalgalanmalar, Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işıması’nda çok küçük sıcaklık farklılıkları olarak gözlemlenmektedir. Zamanla kütleçekimin etkisiyle daha yoğun bölgeler maddeyi kendine çekmiş, daha seyrek bölgeler ise giderek boşalmıştır.
Galaksi oluşumunda karanlık madde kritik bir rol oynar. Karanlık madde, ışıkla etkileşime girmese de güçlü kütleçekim etkisi sayesinde evrende “iskelet” görevi görür. Normal madde (gaz ve toz), karanlık maddenin oluşturduğu haloların içine çöker ve burada yıldız oluşumu başlar. İlk galaksiler bu şekilde meydana gelir.
Zaman içinde küçük galaksiler birleşerek daha büyük galaksileri oluşturur. Bu sürece hiyerarşik galaksi oluşumu denir. Galaksi çarpışmaları ve birleşmeleri, galaksilerin şeklini, yıldız oluşum hızını ve merkezlerindeki süper kütleli kara deliklerin büyümesini doğrudan etkiler. Bu nedenle günümüzde gözlemlediğimiz sarmal, eliptik ve düzensiz galaksiler, uzun ve karmaşık bir evrim sürecinin ürünüdür.
Büyük ölçekli yapıların incelenmesi, evrenin içeriği ve kaderi hakkında önemli bilgiler sağlar. Galaksilerin dağılımı, karanlık madde ve karanlık enerjinin evrendeki rolünü anlamamıza yardımcı olur. Modern teleskoplar ve gökyüzü taramaları sayesinde, evrenin üç boyutlu haritaları çıkarılmakta ve kozmik yapının nasıl oluştuğu giderek daha net bir şekilde ortaya konmaktadır.