余剰次元
ブレーン物理学のいくつかの側面は、ブレーン宇宙論(brane cosmology)へ応用されている。たとえば、ブレーンガス宇宙論 は、トポロジー的で熱力学的な思考により、何故、空間次元は 3次元であるのかを説明しようとしている。このアイデアに従うと、弦が一般的に交差しうる空間的次元の最大数が 3 であるからである。もし、最初に大きなコンパクト次元の回りの弦の巻きつき数が大きいとすると、空間はマクロスコピックなサイズへ膨張するだけであり、反対に、これらの巻き数がなくなると仮定することは、弦は互いに相手を見つけて打ち消しあう。しかし、3次元では、弦はあいてを見つけ打ち消しあうに充分な率ではないので、空間の次元が 3であることが、宇宙の初期構成の一部により与えられた大きさとして許容されることとなる。
いくつかの理論物理学の理論では、空間の余剰次元を何らかの理由で導入している。
カルツァ=クライン理論では、重力と基本的な力(当初は電磁気力のみ)を説明するために、余剰次元を導入する。
大きな余剰次元(英語版)およびランドール・サンドラム模型は、重力が他の基本的な力に比べて非常に弱い理由を説明することを試みている(階層性問題)。これは、ブレーンワールドの特徴でもある。
超弦理論における余剰次元は、理論の数学的整合性を保つために必須であり、カラビ-ヤウ多様体の形状を持つと仮定される。