目前沒有證據證明平行宇宙是否真的存在。在科幻作品中，平行宇宙常為探討對象。描述了另一個世界的存在，但由于人類是三維生物，無法感知其存在。平行宇宙實則屬于四維空間。有人認為，夢境可能是我們在平行宇宙中的經歷的反映。這些幻想是基于科學假設，是對可能事件的虛構。當遇到科學無法解釋的現象，常聯系平行宇宙或外星文明。如河北的“南天門”被視為平行宇宙證據。

根據最簡單的多元宇宙理論，由于宇宙可能無限大，存在多元宇宙的可能性。盡管我們無法確定宇宙是否無限大，但這一理論的真實性無法排除。若宇宙無限大，不同區域間距離遙遠，光無法穿越，導致無法相互感知。考慮到我們宇宙只有138億年的歷史，距離超過此范圍的區域可視為獨立宇宙。宇宙大爆炸理論引發了第二多元宇宙理論。據稱，宇宙原本是微小點，急速膨脹成火球，或許以超光速膨脹。微小機會變化擾亂原始狀態，被膨脹摧毀，波動留存于宇宙微波背景輻射中，即大爆炸的微弱余輝。

輻射不均勻遍布宇宙，衛星望遠鏡觀測與膨脹理論預測相匹配，證明了超光速膨脹的發生。這表明我們已能解釋大爆炸的發生，推測宇宙或許經歷過多次大爆炸。現觀點認為，大爆炸發生于充滿能量的“假真空”，非物質空間。其后，如不斷擴大的泡沫般增長。據理論，假真空也將膨脹，并形成其他“真實泡沫宇宙”。稱為“永恒膨脹”，暗示不僅一宇宙，甚或無限宇宙不斷涌現。但由于超光速膨脹，我們無法與之聯系。加拿大滑鐵盧周邊理論物理研究所的理論物理學家李·斯莫林提出了另一種多元宇宙理論。他認為宇宙可能像生物一樣繁殖和進化，受到“宇宙自然選擇”的影響。

斯莫林提出了“母宇宙可以生出子宇宙”的觀點，子宇宙在母宇宙中形成。這一理論需要融合黑洞、弦理論、量子理論和膜理論等多個物理理論。許多物理學家認為存在許多潛在的宇宙，但我們可能永遠無法確認它們的存在，因為我們無法訪問。那么，我們是否能夠設計其他方法來測試我們無法觀察或接觸到的宇宙？有限的宇宙會展現出特征，幫助我們確認不是處于無限的時空中。我們可測量空間曲率，發現宇宙類似球體，因為沿直線行進會回到起點。若宇宙有限，我們會觀測到特定屬性的溫度波動模式，但我們看到的是不同的，暗示宇宙是無限。

證明平行宇宙的存在不僅依靠感覺，還需實驗和推理。雖無法直接找到另一宇宙，可通過尋找支持推理的證據。例如，探尋大爆炸膨脹理論、多元宇宙碰撞的痕跡、膜理論中的額外維度和粒子存在的證據等。

在物理學領域，有人認為驗證科學思想的有效性并非必須通過實驗。他們認為，可通過邏輯上合理的前提評估其有效性。也可提出統計預測，如使用膨脹多元宇宙理論預測宇宙中物理常數的期望值，再觀察與觀測值的接近程度。