Al llarg de la història s’han suggerit diverses explicacions per a la paradoxa d’Olbers. L’explicació més acceptada en l’actualitat ve donada per l’anomenada teoria del Big Bang i es fonamenta en dues idees principals:

1. L’edat de l’univers és finita. L’univers no ha existit sempre, i per tant, tampoc han existit sempre les estrelles que en formen part. Com que la velocitat de la llum és finita, pot ser que la llum d’estrelles molt llunyanes no hagi arribat mai encara a la Terra. Si les estrelles haguessin existit sempre, la seva llum arribaria a la Terra per llunyanes que es trobessin. De fet, com que l’univers s’expandeix en els seus confins a velocitats més grans que les de la llum, el nombre d’estrelles visibles disminuirà amb el temps i el cel tendirà a enfosquir-se.
2. L’univers es troba en expansió. L’expansió de l’univers provoca un desplaçament cap al roig de la llum que rebem. Com a conseqüència, els nivells extrems de radiació del Big Bang s’han desplaçat de l’espectre visible a una radiació de microones (la radiació còsmica de fons). Això explica la relativa baixa densitat de llum present en la majoria del cel, tot i la naturalesa extremadament brillant del Big Bang. Així mateix, també la llum de les galàxies llunyanes es desplaça al roig, reduint-ne la intensitat.