微波背景辐射的最重要特征是具有黑体辐射谱,在0.3厘米－75厘米波段,可以在地面上直接测到；在大 宇宙背景辐射
于100厘米的射电波段,银河系本身的超高频辐射掩盖了来自河外空间的辐射,因而不能直接测到；在小于0.3厘米波段,由于地球大气辐射的干扰,要依靠气球、火箭或卫星等空间探测手段才能测到.从0.054厘米直到数十厘米波段内的测量表明,背景辐射是温度近于2.7K的黑体辐射,习惯称为3K背景辐射.黑体谱现象表明,微波背景辐射是极大的时空范围内的事件.因为只有通过辐射与物质之间的相互作用,才能形成黑体谱.由于现今宇宙空间的物质密度极低,辐射与物质的相互作用极小,所以,我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前.微波背景辐射应具有比遥远星系和射电源所能提供的更为古老的信息.微波背景辐射的另一特征是具有极高度的各向同性.这有两方面的含义：首先是小尺度上的各向同性.在小到几十弧分的范围内,辐射强度的起伏小于0.2－0.3％；其次是大尺度上的各向同性.沿天球各个不同方向,辐射强度的涨落小于0.3％.各向同性说明,在各个不同方向上,在各个相距非常遥远的天区之间,应当存在过相互的联系.