宇宙中的结构层次丰富多样，从小到大主要有以下各级别：
基本粒子
基本粒子是构成物质最基本的单元，如夸克、轻子（包括电子、中微子等）。夸克是组成质子和中子的更小粒子，它们通过强相互作用结合在一起。例如，质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由两个下夸克和一个上夸克组成。
原子
原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子构成（氢原子只有一个质子，没有中子）。不同元素的原子具有不同数量的质子、中子和电子，从而表现出不同的化学性质。例如，碳原子有6个质子、6个中子（常见的碳 - 12 同位素）和6个电子。
分子
分子是由两个或多个原子通过化学键结合而成的粒子。例如，水分子（H₂O）由两个氢原子和一个氧原子组成，二氧化碳分子（CO₂）由一个碳原子和两个氧原子组成。分子的结构和组成决定了物质的物理和化学性质。
行星系统
行星系统以恒星为中心，周围环绕着行星、卫星、小行星、彗星等天体。太阳系就是一个典型的行星系统，太阳是太阳系的中心恒星，八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）及其卫星、众多小行星、彗星等天体围绕太阳公转。其中，地球有一颗天然卫星月球，木星则拥有众多卫星，如木卫一、木卫二等。
恒星
恒星是由引力凝聚在一起的球型发光等离子体，太阳就是一颗恒星。恒星通过内部的核聚变反应产生能量，释放出光和热。质量不同的恒星在寿命、亮度、温度等方面存在差异。例如，质量较大的恒星通常温度更高、亮度更大，但寿命相对较短；而质量较小的恒星温度较低、亮度较暗，寿命则较长。
星团
星团是由十几颗至几十万颗恒星组成的、被引力束缚在一起的天体集合。星团分为疏散星团和球状星团。疏散星团结构较为松散，成员星数量一般在几十颗到几千颗之间，如昴星团，大约有200多颗恒星；球状星团结构紧密，呈球形，包含的恒星数量可达几万颗甚至几十万颗，如梅西耶 13 球状星团。
星系
星系是由大量恒星、星云、星际物质等组成的庞大天体系统。银河系就是我们所在的星系，它是一个棒旋星系，包含大约1000亿到4000亿颗恒星，直径约10万光年。除了银河系，宇宙中还有各种各样的星系，如椭圆星系、旋涡星系、不规则星系等。仙女座星系是离银河系最近的大型旋涡星系，距离我们约254万光年。
星系群/星系团
星系群是由十几个至几十个星系组成的相对松散的天体系统，成员星系之间通过引力相互作用。本星系群包含银河系、仙女座星系等约50个星系。星系团则比星系群规模更大，由成百上千个星系组成，结构更为紧密。例如，室女座星系团包含约2000个星系，是离我们较近的一个星系团。
超星系团
超星系团是由多个星系团或星系群组成的更大尺度的天体结构。本超星系团（也称为室女座超星系团）包含本星系群等众多星系团，直径约1.1亿光年。超星系团往往呈现出丝状或片状结构，这些结构之间存在巨大的空洞区域。
可观测宇宙
可观测宇宙是以观测者为中心，所能观测到的宇宙范围。由于宇宙的年龄有限（约138亿年），且光速是有限的，我们只能观测到一定距离内的天体。目前可观测宇宙的半径约为465亿光年，它包含了数以千亿计的星系以及难以计数的恒星、行星等天体。