如果处于完全真空状态，则不存在温度的概念。温度反映了颗粒热运动的强度，而没有任何真空的温度没有概念。
但是在太空中，根本没有真空不包含任何物质，但密度低至10 ^ 26 kg / m3，相当于每立方米空间约6质子，因此在许多情况下，空间可以近似。这是真空。但是，如果要讨论温度，则光子中的空间具有温度的概念。
在宇宙的各个部分中，宇宙中最古老的光子是均匀分布的，它们已经在太空中扩散了约138亿年。在380,000年的宇宙形成之后，光子开始与其他带电粒子解耦。它们是第一次自由在太空中传播。当时，宇宙的平均温度约为3,000开氏温度（Kelvin =摄氏+ 273.15）。。大约120,000年后，光子完全解耦。
随着时间的流逝，这些光子在整个宇宙中均匀分布。但是，在过去的130亿年中，空间一直在扩展，甚至在40亿年前就已经加速了，因此，宇宙中最早的光子将继续红移，并且波长将越来越长。到目前为止，这些光子已经变成肉眼看不见的微波，只能用射电望远镜探测到。
在现代宇宙学中，宇宙中最早的光子称为宇宙微波背景辐射，这是大爆炸理论最有力的证据之一。迄今为止，由于与宇宙微波背景辐射有关的研究而诞生了两个诺贝尔物理学奖。
根据目前最精确的测量结果，宇宙微波背景辐射光谱与黑体辐射光谱为2.725开尔文重合，这意味着宇宙的平均温度为2.725开尔文，低于零为270.425摄氏度。这是平均空间温度。
