Metode yang pertama tentu saja menggunakan objek - objek terjauh (yang diketahui saat ini) di alam semesta. "Caranya?" Cahaya. Seberkas cahaya dari sebuah objek bisa sangat bermanfaat buat  para astronom. Cahaya memerlukan waktu untuk sampai ke kita, dengan kecepatan sekitar 300.000.000 m/s, membuat cahaya menjadi hal tercepat di dunia ini. Ok, balik lagi ke materi awal. Dengan data dari beberapa teleskop hebat di Bumi ini, astronom dapat menemukan beberapa kandidat objek terjauh di alam semesta.

Salah satunya adalah galaksi seperti gambar di atas. Diketahui jika galaksi tersebut berjarak sekitar 13.5 milyar tahun cahaya dari Bumi. Jadi, cahaya dari galaksi tersebut memerlukan waktu 13.5 milyar tahun untuk sampai ke Bumi. Memang angka itu adalah angka rata - rata dari beberapa objek terjauh yang dapat diamati. Jika objek terjauh saja memiliki jarak segitu, alam semesta seharusnya lebih tua lagi bukan?

Metode yang kedua adalah menggunakan bintang katai putih (White Dwarf). Mengapa harus bintang ini? Karena diketahui bahwa bintang katai putih memeliki rentang waktu hidup yang sangat lama sekali. Bintang katai putih merupakan akhir hidup dari bintang bermassa rendah seperti Matahari kita. Ketika bintang bermassa rendah tidak lagi melakukan fusi nuklir di intinya, mereka akan kehabisan hidrogen dan kemudian nantinya akan menjadi katai putih yang dingin dan berukuran kecil, namun memiliki massa yang sama dengan bintang pada umumnya.

Suhu bintang kerdil putih bisa memberi tahu kita berapa lama mereka telah mengalami pendinginan. Pengamatan melalui Teleskop Antariksa Hubble menemukan bahwa kerdil putih tertua berada di kisaran usia 12-13 miliar tahun. Dan, alam semesta seharusnya lebih tua lagi dan lagi dari itu bukan?

Cara berikutnya adalah yang paling presisi yang bisa kita lakukan saat ini. Penentuan paling langsung untuk mengetahui usia alam semesta rupanya berasal dari radiasi relik yang tertinggal dari Big Bang, yang mana radiasi tersebut dikenal sebagai radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis, atau CMB (Cosmic Microwave Background).

Dalam kosmologi, radiasi CMB merupakan radiasi termal yang mengisi alam semesta teramati hampir secara seragam. Bila melakukan pengamatan alam semesta dengan teleskop optik, ruang antarbintang dan galaksi (latar belakang) tampak sepenuhnya gelap.

Namun, teleskop radio yang cukup sensitif dapat menunjukkan latar belakang yang menyala, yang hampir sama di segala arah, dan tak terkait dengan bintang, galaksi, atau benda langit manapun. Nyala terang ini tampak paling kuat di daerah gelombang mikro dalam spektrum radio. Mengapa gelombang radio? Karena gelombang tersebut memiliki panjang gelombang yang paling tinggi daripada gelombang yang lainnya, frekuensinya juga lebih kecil daripada gelombang lainnya.

Radiasi CMB pun merupakan radiasi yang tersisa dari tahap awal perkembangan alam semesta. Saat alam semesta masih muda, sebelum pembentukan bintang dan planet, alam semesta lebih kecil, lebih panas, dan terisi dengan nyala seragam dari kabut plasma hidrogen putih-panas.

Begitu alam semesta mengembang, plasma dan radiasi yang mengisinya mendingin. Saat alam semesta sudah cukup dingin, proton dan elektron dapat membentuk atom netral. Atom tersebut tak lagi dapat menyerap radiasi termal, dan alam semesta menjadi transparan daripada berkabut. Kosmolog menyebut masa pembentukan atom netral pertama sebagai masa rekombinasi.

Dari peta CMB di atas yang dibuat oleh berbagai wahana antariksa seperti satelit WMAP dan satelit Planck, para astronom dan astrofisikawan dapat mengukur parameter ini. Pengukuran tersebut menemukan bahwa usia alam semesta adalah sekitar 13,8 miliar tahun, dengan plus atau minus 37 juta tahun.

Ketidakpastian di usia ini, yang relatif kecil dibandingkan dengan total waktu 13,8 miliar tahun, berasal dari ketidakpastian yang terkait dengan pengukuran masing - masing dari tiga parameter kosmologis; konstanta Hubble (laju ekspansi alam semesta); kepadatan materi baryonis dan materi gelap; serta konstanta kosmologi (akselerasi dari ekspansi alam semesta).