爱因斯坦为了构造静态宇宙学解,在其引力场方程(通常称为爱因斯坦场方程)中加入了一个常数项，这一常数就是著名的爱因斯坦宇宙学常数。但随后，哈勃关于宇宙正在膨胀的发现使得爱因斯坦承认，引进宇宙学常数是他一生中“最大的错误”。但最近的天文观测证实，宇宙正在加速膨胀，这表明，宇宙能量密度中包含有相当于宇宙学常数的一个成分。这重新引起了人们研究宇宙学常数的兴趣。
宇宙学常数问题是一个极其困难的问题。量子场论中有一个真空能，其大小通常依赖于理论的标度。在引力理论中，这一真空能体现为宇宙学常数。可是，标准模型中量纲分析得出的宇宙学常数与实际值相去甚远。老的宇宙学常数问题是：为什么宇宙学常数是零？而自1998年以来，大量天文观测证实宇宙正在加速膨胀，这表明宇宙学常数并不是零，而是与宇宙临界密度有相同的量级大小。这样，宇宙学常数问题有了新的形式：宇宙学常数为什么不是零，而恰好与现在的宇宙物质密度有相同的量级大小？微波背景辐射隐藏着许多宇宙秘密，记录了早期宇宙演化的指纹。 1990年代以来，基于地面、天空（气球）和卫星的微波背景辐射观测、超新星及其他天文观测，人们已积累了许多很精确的宇宙学数据，进入了精确宇宙学年代。1998年对许多遥远超新星的观测发现，宇宙正在加速膨胀，而非人们通常认为的减速膨胀。这是十分惊奇的结果，它显示宇宙有一个相当于宇宙学常数的暗能量成分存在。
2002年，美国DASI (Degree Angular Scale Interferometer)探测仪第一次观测到微波背景辐射的极化。比COBE角分辨率高近70倍的WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe）数据结合其他天文观测显示，宇宙能量密度由4.4%的强子物质（发光物质）、22.6%的暗物质(不发光物质)和73%的暗能量组成。这些年的天文观测强力支持了“暴胀+暗物质+暗能量”宇宙学模型。比WMAP分辨率和精度更高的普朗克（Planck）卫星将于2007年上天。普朗克卫星将能区分不同暴胀模型，并可能观测到宇宙极早期密度涨落产生的原初引力波，从而区分暴胀模型和像循环宇宙的非暴胀模型。美国能源部SNAP (SuperNova/Acceleration Probe)计划和许多探测暗物质、反物质和外维度空间的实验也在进行中。总之，这些基本理论的重大发展结合越来越多、越来越精确的天文观测和实验数据，使人们有足够的理由相信，构造一个精确的宇宙模型，揭开宇宙之谜已为时不远，或许已到了黎明前的最后时刻。
宇宙能量密度中的73%是暗能量。暗能量的最简单解释是宇宙学常数。如果暗能量是宇宙学常数，一个自然的问题就是：为什么宇宙学常数是如此之小(约为10-29克/厘米3，与现在的宇宙物质密度的量级相同)？因为普朗克标度的真空能量密度比现在的宇宙学常数大10120倍，比超对称标度大1055倍；另一个自然的问题是：为什么宇宙学常数恰好与现在的宇宙物质密度具有相同量级？
许多理论物理学家相信，量子场的真空能一定已被某种目前还不清楚的机制精确地调节为零，或者由于某种原因(譬如自调机制)，人们无法观测到这一真空能，现在观测到的微小的宇宙学常数由某种量子现象（如量子真空简并）而来。确实，假如这个暗能量是一宇宙学常数，解决这个问题就需要新的思维，“疯狂的”思想，因为目前，微扰超弦理论还无法容下这一宇宙学常数。或许超弦理论的进一步发展，特别是在非微扰方面，将改变这一状况。
暗能量也可能由被称为“精质”（Quintessence）的缓变标量场提供。要区分暗能量是宇宙学常数还是缓变标量场，关键是要确定暗能量状态方程，而这依赖于对现有的以及将来更多更精确的天文观测数据的仔细分析，特别是对来自高红移超新星的数据分析。在理论方面，如果暗能量由“精质”提供，那么，“精质”是什么？“精质”与标准模型粒子如何发生作用？如何探测“精质”？“精质”与最近观测到的精细结构常数的变化是否存在联系?这些问题必须由描写宇宙的基本理论来回答。可是像暴胀场一样，人们还未能找到相应于“精质”的标量场。当然，暗能量也可能由其他因素引起，如对广义相对论的修改、规范超引力中的某个标量场等。总之，暗能量的本质是摆在理论物理学家面前的严峻挑战之一，因为不同暗能量形式将导致宇宙不同的命运（宇宙的命运不再由几何决定！）。
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