根据广义相对论，宇宙可能有三种不同的大尺度结构，即具有三种不同曲率的宇宙时空：（左图）正曲率宇宙时空，（中图）零曲率宇宙时空，（右图）负曲率宇宙时空。

   根据广义相对论, 质量的分布导致时空弯曲。宇宙的时空也是由物质分布决定的。较大的质量分布导致宇宙时空弯曲的程度较大，时空曲率为正值，如左图所示。较小的质量分布导致宇宙时空弯曲的程度较小，时空曲率为负值，如右图所示；临界质量分布导致宇宙时空弯曲程度介于左图和右图之间，时空曲率为零，如中图所示。正曲率的宇宙时空是封闭的,有限无边的；零曲率的宇宙时空是平直的，无限无边的；负曲率的宇宙时空是开放的，无限无边的。

    然而，如果考虑暗能量的存在情况就会完全不同。首先，总能量密度（物质能量密度与暗能量密度之和）决定宇宙的几何性质（闭合、平直或者开放）；其次，宇宙已经由物质占主导的时期过度到暗能量占主导的时期。大约在“大爆炸”之后的几十亿年中暗物质曾经占总能量密度的主导地位，但是这已经成为过去；现在宇宙的未来由暗能量的特性所决定，因此研究暗能量的本质属性是当前宇宙学研究的一项重要任务。