当我们看到天空中的一个星系时，我们无法立即推断出它与我们的距离：它可能是远处一个巨大的发光星系，也可能是附近近邻的一个小星系。但通过测量它们的红移，我们可以把星系按距离排序，并将我们的天空平面图像变成一张三维星图。
举一个红移的举例，我们观测到的来自更遥远星系的光会偏移到更红的频率，正如我们所熟悉的声波，一列火车远离我们的噪音也会偏移到更低的频率。
自20世纪70年代以来，通过红移对星系成团性的巡天已经成为绘制宇宙成分和规律的有力工具。最早我们仅有的几千个星系，经过70年代末和80年代发展为更大的样本，然后在过去20年内扩大到几十万到几百万个星系（特别是两度场红移巡天和斯隆数字巡天），现在即将达到一个新的规模。
在５年的任务中，DESI将获取约３千万个星系的光谱，覆盖三分之一的夜空，绘制出一张巨大空间图，延伸至110亿年前的宇宙。
这些宇宙星图揭示了星系分布的奇妙图案，在几百万光年的尺度上有强烈的成团性，而在数亿光年的尺度上则有微小但可探测的波动。现在我们已知这些图案在很早的宇宙中就已 经开始了——很可能是在宇宙大爆炸后的短短几分之一秒。随后这些图案由于引力作用而增长：更过密的区域感受到更多的引力，这些引力稳步地克服了宇宙膨胀，导致更高的过密。从最初的微小波纹开始，引力使这种结构的幅度愈发增长，产生了物质的累积，形成了星系，也产生了我们能探测到的、宇宙星图上的物质累积。
大尺度结构对于宇宙学研究尤其有用，因为它提供了一个相对不变的视角，能看到很久以前就存在的能量密度扰动。也正因为它提供了这样一个简单方法让我们测量亿万光年尺度上重力的持续效应，这些机遇成为了DESI的关键动机。
研究宇宙大尺度结构图涉及到利用统计分析方法的进展来计算实际星系分布与随机散点的差别。科学家们的各种宇宙学理论都对这些统计特征作出了详细预测。
然而，没有一张图像是完美的，因为仪器、大气层、甚至银河系的环境都会造成各种来源的视见波动。去除这些错误，构建统计测试，以及准确估计测量的误差，都需要十分谨慎，尤其对于DESI所处的规模而言。基于数十年来大尺度结构领域和星系红移巡天实施的逐步发展，DESI科学合作组织正在集合所需的工具。
