Cosmos trata de la ciencia en su contexto humano más amplio y explica cómo la ciencia y la civilización se desarrollan conjuntamente. La obra aborda también el tema de las misiones espaciales destinadas a explorar los planetas más próximos a la Tierra, del origen de la vida, de la muerte del Sol, de la evolución de las galaxias y de los orígenes de la materia, los soles y los mundos, así como también los más recientes descubrimientos sobre la vida fuera de la Tierra, y cómo podemos comunicarnos con los habitantes de otros mundos.