Le multivers serait, selon certaines interprétations de la physique quantique, l'ensemble de tous les univers, parmi lesquels figure notre univers observable. que cette notion explique de façon simple et intuitive, bien qu'audacieuse, des phénomènes autrement mal interprétables.
Il existe plusieurs théories du multivers, les principales étant celles :
- d'Hugh Everett, où l'univers (ainsi que l'observateur lui-même) fourche à chaque superposition linéaire d'état quantique sans que les lois fondamentales en soient changées. Cette interprétation offre une solution au problème de la mesure (illustré par le paradoxe du chat de Schrödinger). Un problème lié à cette théorie est le fait qu'il n'existe pas de « présent » universel de l'univers, celui-ci étant toujours relatif à un observateur donné. Il est donc très difficile de se représenter ce genre de multivers autrement qu'en le centrant sur un observateur donné à un temps donné.
- d'Andreï Linde, où les univers se définiraient dans un espace des possibles et dont chacun possèderait ses lois et/ou ses constantes « universelles » propres. On parle alors de « mousse d'univers ». Voir Gabriele Veneziano.
- issue de la théorie des cordes. Dans cette théorie, il est possible qu'une infinité d'univers à 4 dimensions coexistent sur des branes différentes, de la même façon que des pages d'un livre coexistent sans intersection. Les forces fondamentales ne s'exerçant au sein que d'une même brane (à l'exception peut-être de la gravitation), il serait ainsi impossible de détecter les autres univers.