宇宙微波背景辐射
对于中微子质量上限最强的理论预测来源于物理宇宙学。大爆炸模型理论预测了宇宙微波背景辐射中，中微子和光子数量之比是固定的。如果三种中微子一起计算，每个中微子的平均能量如果超过的话，那么宇宙就会发生坍缩。如果中微子是不稳定的，那么这一限度可能并不存在。囿于标准模型，这一点很难成立。而对于宇宙微波背景辐射、红移巡天以及莱曼α森林等宇宙学数据的分析给出了一个更为严格约束：三种中微子质量之和不大于。