Pierwsze teorie kosmologiczne tworzono już ponad 4000 tys. lat temu. Najstarszym przykładem opisu kosmologii jest tekst Enuma elis, datowany na 2000 tys. lat p.n.e., a napisany w języku akadyjskim. Pojawiają się w nim obdarzone ludzkimi cechami postacie, typowe dla wczesnych mitów kosmologicznych, a zawarte w nim obrazy pochodzą z pełnego wody świata jaki znali starożytni Babilończycy. Tekst ten zawiera w sobie ludzkie pragnienie zrozumienia świata, stworzenia przekonującej historii poznania wszystkiego.
W cywilizacji zachodniej, spekulacje kosmologiczne, które początkowo także odwoływały się do bogów i mitów, zaczęły stopniowo wykorzystywać zjawiska fizyczne. Najstarsze znane ślady logiczno-fizycznego rozumowania na temat kosmologii to rozważania Anaksymandra z VI w.p. n. e. Według niego, gwiazdy są ściśniętymi skupiskami powietrza, zaś Słońce ma kształt koła rydwanu, 28 razy większego od Ziemi. Według tego filozofa, wszechświat wypełnia odwieczna i nieskończona substancja. Planety i światy powstawały wyłaniając się z niej, a potem znikały ponownie przez nią pochłanianie. Nasz świat powstał w wyniku ruchu wirowego, w wyniku którego, ciężkie substancje zostały wciągnięte do środka, gdzie uformowały spłaszczony dysk Ziemi. Masy ognia otoczone powietrzem zostały odrzucone na zewnątrz i stworzyły Słońce i gwiazdy. Kosmos jako całość trwał wiecznie (bez początku i końca), pojedyncze światy pojawiały się i znikały. Był nieskończony w czasie i przestrzeni.
Wiele myśli Anaksymandra odnajdujemy w teoriach atomistów, głównie Demokryta (460-400 p. n. e.). Według jego kosmologii cała materia zbudowana była z niezniszczalnych, mikroskopijnych ciał zwanych atomami. Atomy te miały różne własności Np.. Niektóre były twarde, inne miękkie, jedne gładkie, drugie zaś kolczaste. Te różnice tłumaczyły różnorodność substancji we wszechświecie. Greckie teorie atomistów tłumaczyły wiele zjawisk przyrody: naturę wiatru, dlaczego ryby mają łuski, dlaczego światło przechodzi przez róg a deszcz nie, dlaczego padlina śmierdzi podczas gdy szafran pachnie. Mimo że substancje mogły Się zmieniać, same atomy nie mogły ani powstawać ani ulegać zniszczeniu. Były wieczne. Atomy Demokryta były odpowiednikiem nieskończonej substancji Anaksymandra.