Det tidiga universum var en het, tät soppa av subatomära partiklar. När universum expanderade och kyldes, började dessa partiklar att kombineras för att bilda atomer, inklusive väte och helium. Denna process, känd som rekombination, började ungefär 380 000 år efter Big Bang när universums temperatur minskade tillräckligt för att elektroner skulle binda till atomkärnor.

Före den tidpunkten spreds fotonerna konstant av fria elektroner så universum var ogenomskinligt även om det innehöll källor till fotoner (som nybildade stjärnor). När elektroner väl var instängda inom neutrala atomer kunde fotoner fortplanta sig fritt och skapa vad astronomer kallade kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning som upptäcks som svagt efterglöd från alla håll.

När universums första rekombination inträffade kunde de nyproducerade neutrala atomerna joniseras igen på grund av energirika fotoner som producerades av tidiga massiva stjärnor och kvasarer. När tillräckligt många galaxer väl har bildats och sänt ut ultraviolett (UV) ljus, tros det intergalaktiska mediet ha återjoniserats fullständigt för att producera kosmisk återjonisering så tidigt som ~780 miljoner år efter Big Bang, vilket uppskattas från observation.