20世纪70年代以前，人们普遍认为，宇宙中物质的分布是均匀的。如果我们把星系团看成是一个个的“粒子”，宇宙中物质分布的图像就是：这些“粒子”均匀地散布在整个宇宙空间。因此，以前认为宇宙的大尺度结构是极其简单、单调、毫无特色的。
然而，近年来天文研究的巨大进步完全改变了人们的上述看法。宇宙即使从大的方面来看其结构也是极其复杂的，远远不是均匀公布所描绘的那样一幅简单图像。事实上，早在星系团发现后，人们就提出问题：是否存在着比星系团更高一级的星系集团？50年代初，沃库勒首先指出，距地球6000万光年的室女星系团及其周围的几十个小的星系群或星系团一起组成一个巨大的星系集团，我们银河系所属的本星系群也包括在内，称为本超星系团。由于观测工作的困难，探索是否存在其他超星系团的研究工作长期以来没有得到肯定的结果。直到1978年，格雷戈里、汤普森和蒂夫特才确定，后发星系团和A－1367星系团及其他一些星系也组成一个超星系团。近年来，观测资料的迅速积累又至少发现了十几个超星系团。至此，作为宇宙大尺度结构的基石的超星系团的存在才得到了确认。现已查明，虽然星系团的外形近于球形，但超星系团的形状却是线状或网状的。星系团像一些珠子，被一些孤立的星系串在一起，形成超星系团，最大的超星系团的长度超过10亿光年。
与超星系团的研究平行的，或者说超星系团研究的副产品是发现了巨大的空洞。空洞是宇宙中巨大的空间区域，其中几乎没有星系，可以说是空空如也。1978年，在格雷戈里、汤普森和蒂夫特发现后发—A1367超星系团时，也同时发现了一个近于球形的空洞，位于该超星系团之前。然而，当时认为，这个空洞的存在只是宇宙中的一个反常现象。此后不久，1982年柯什纳和他的几位合作者宣布，在牧夫座方向发现了一个直径达2.5亿光年的巨大空洞。然而，沃彻和威德曼指出，在这个空洞所在区域，却有十余个马卡良天体，因而空洞并不空，对空洞的存在提出了疑问。近年来柯什纳等人的进一步研究也发现，在牧夫座空洞里还有一些很暗的矮星系。可以肯定，空洞并不是完全空的。然而，无论如何，在空洞里没有通常看到的大量正常漩涡星系和椭圆星系。最近的深入研究发现了许多直径在0.6到1.5亿光年的巨大空洞。现在普遍认为，空洞是的确存在的，它们构成了宇宙大尺度结构的基本格局。
空洞和超星系团的存在为我们描绘了这样一幅宇宙大尺度结构的图像：宇宙好像是由一个个巨大的气泡（空洞）组成的。气泡内几乎没有什么物质，星系、星系团和超星系团位于气泡的“壁”上，把气泡隔离开来，简言之，宇宙具有蜂窝状或海绵状的结构。
宇宙的这种大尺度结构是怎样产生的呢？现代的理论认为，应该回到宇宙的早期去寻找原因。在宇宙诞生后不长的一段时间内，虽然宇宙是相当均匀的，但是，各种尺度的起伏仍然不可避免。有的起伏被抑制了，有的起伏却得到发展并最终演化为今天观测到的大尺度结构。目前主要有两种理论模型。一种模型是由皮布尔斯60年代末、70年代初提出的，称为“底朝上”模型。按照这种模型，宇宙早期的密度起伏发展下去首先形成星团和星系，然后，在引力作用下，星系聚集成星系团和超星系团。但是，这种模型碰到了严重困难。星系要靠引力吸引而聚集成尺度达几亿光年的超星系团，需要的时间太长，几乎是不可能的。
另一种模型是泽尔多维奇和哈里森等独立提出的，称为“头朝上”模型或“薄饼”模型。这种模型预言，早期宇宙中只有超星系团级的起伏才能保存并发展。因此，首先形成超星系团，以后再碎裂形成星系。早期的“头朝上”模型不能解释微波背景辐射的几乎完全的各向同性这一观测事实。后来发展起来的“头朝上”模型必须借助于中微子静止质量不为零。然而，中微子静止质量问题是一个举世瞩目的未解决的问题。
近年来理论物理的迅速发展提出了一个介于上述两种模型之间的新模型，称为“混合的底朝上”模型。这种模型认为，星系和超星系团都是早期宇宙的起伏发展的结果。早期的小尺度起伏使星系首先形成，而超星系团则是稍晚一些出现的大尺度起伏演化的结果。这种模型里引入了一些新粒子，如光微子、引力子、轴子等。当然，这些还只是理论家预言的粒子，并未得到证实。
三种模型都各有其优点，但都不能够很好地解释空洞超星系团结构，有人用巨型计算机对三种模型进行了模拟，并与现有的观测资料进行了比较，结果却令人失望。
宇宙大尺度的蜂窝状或海绵状结构究竟是怎样形成和发展的，至今是个谜，有待于今后的深入研究。
