Na cosmologia, recombinação refere-se à época em que os elétrons e os prótons carregados se ligaram primeiramente para formar átomos de hidrogênio eletricamente neutros. A recombinação ocorreu aproximadamente 378.000 anos após o Big Bang (em um desvio para o vermelho de z = 1100). A palavra "recombinação" é enganosa, uma vez que a teoria do Big Bang não postula que prótons e elétrons haviam sido combinados antes, mas o nome existe por razões históricas, visto que foi criado que a hipótese do Big Bang se tornasse a teoria primária da criação do Universo.

Imediatamente após o Big Bang, o Universo era um plasma quente e denso de fótons, elétrons e quarks: a Era Quark. Em.000001 segundos, o Universo tinha expandido e arrefecido o suficiente para permitir a formação de prótons: a Era Hádron. Este plasma era efetivamente opaco à radiação eletromagnética devido à dispersão de Thomson por elétrons livres, conforme o percurso livre médio de cada fóton poderia viajasse antes de encontrar um elétron muito curto. Este é o estado atual do interior do Sol. À medida que o Universo se expandia, ele também esfriava. Eventualmente, o Universo arrefeceu até o ponto em que a formação de hidrogênio neutro foi favorecida energeticamente e a fração de elétrons e prótons livres em relação ao hidrogênio neutro diminuiu para algumas partes em 10.000.

Pouco tempo depois, os fótons são desacoplados da matéria no Universo, o que leva à recombinação às vezes chamada de desacoplamento de fótons, mas a recombinação e o desacoplamento de fótons são eventos distintos. Uma vez que os fótons se desacoplaram da matéria, eles viajaram livremente através do Universo sem interagir com a matéria e constituem o que se observa hoje como radiação cósmica de fundo (nesse sentido, a radiação cósmica de fundo é a radiação infravermelha de corpos negros emitida quando o Universo estava a uma temperatura de cerca de 4000 K, desviado para o vermelho por um fator de 1100 do espectro visível para o espectro de microondas).