人类大概是害怕孤独的。世界各地的很多古代传说中都能找到有关其他可居住世界的臆想。而自从被近现代天文观测证实，自己并非造物专爱的骄子，而是偏安于广袤宇宙中平淡无奇的一隅，我们更是开始调用现代科学体系中大量可资利用之知识和技术，一方面认真地思考地外生命乃至地外文明存在的可能性，一方面寻找它们存在的蛛丝马迹——包括在地球上被认为可与外星比拟的极端环境中寻找生命。
于是我们发现了矛盾：根据目前掌握的物理、化学、生物学、宇宙学以及社会学知识，我们认为银河系应该早就充满了四处殖民的星际文明，然而不仅地球上找不到外星人曾经造访的证据，我们在望远镜里也瞥不见丝毫外星飞船或工程的身影——甚至连一个无线电信号都接收不到。
美国物理学家恩里科·费米在1950年的一次非正式讨论中指出了上述矛盾，认为这似乎有些不同寻常。宇宙已经有138亿岁高龄了，仅仅银河系内便有几千亿颗恒星，而孕育了我们的太阳仅仅是其中较为年轻的一颗。所以哪怕考虑了光速的不可突破性，我们也不该如此寂寞。1975年，美国天体物理学家麦克尔·哈特在论文中详细探讨了对此可能的解释。之后，这一问题通常便被称为费米－哈特悖论。
大过滤器这一概念，是美国乔治梅森大学的助理教授罗宾·汉森为了试图解答费米－哈特悖论而提出的。他把从没有生命的荒芜之地到扩张性的星际文明的演进，大致划分成如下9个阶段：
1、合适的行星系统（存在有机物以及可能宜居的行星）；
2、可自我复制的分子（比如RNA）；
3、简单（原核）单细胞生命；
4、复杂（真核）单细胞生命；
5、有性生殖；
6、多细胞生命；
7、脑量较大、使用工具的动物；
8、我们目前所处的阶段；
9、星际殖民扩张。
汉森认为，目力所及的宇宙寂寥无人这一事实说明，上述9个阶段——或者可能被细分出的更多阶段——中，至少有一个阶段是难以实现的。无论是什么因素在哪个步骤阻止了第9个阶段的最终实现，它都被称为“大过滤器”。
首先值得人类关心的问题是，大过滤器究竟是在什么位置起作用。如果它位于第8步之前，我们可以额手称庆自己已经挺了过来，美好的未来还在前面，而且既然地球能够做到，便没理由认为其他行星不会抵达我们的阶段乃至更进一步。如果它恰恰位于第8步和第9步之间，则意味着生死考验还在后头。有鉴于尚未发现其他文明抵达了第9步，我们或许不该对自己的命运太过乐观。
归根结底，要想尽量接近“大过滤器出现在哪里”这个问题的答案，还是需要先梳理出阻止第9步实现的瓶颈究竟可能有哪些。这个问题已经被争论了50多年。以下是大过滤器之所以存在的几个可能性，这些论点是由英国牛津大学的学者安德鲁·施耐德－比蒂和罗宾·汉森共同总结的。
“稀有地球”假说
说不定地球在宇宙中确实是孤独的。尽管一些人认为，既然生命在地球上已经出现了，那么它一定是相对比较普遍的，但施耐德－比蒂指出，观察选择效应把对这个问题的分析复杂化了。样本只有1个（作为观察者的我们自己），很难确定生命出现的概率——我们完全有可能是特例。
通过考察地球生命的历史，我们不难发现，复杂生命的演化需要的完美条件太多了。不光地球需要位于太阳的宜居带内，太阳也要远离银河系中心以避开破坏性的辐射；我们的气态巨行星质量必须大到足以扫除奔向地球轨道的小行星。这还只是复杂生命需要的几个先决条件。符号语言、工具和智能的出现，同样需要这样的“完美条件”。
先进文明很难形成
汉森不相信这一条。如下两个步骤都是比较容易实现的：一个是普通智力的哺乳动物演化出和人类一样的能力，另一个是和人类一样的能力创造出先进的文明。普通智力的动物演化到人类仅仅花了几百万年。如果你杀死地球上所有的人类，但是留下生命——包括有较大脑容量的动物——智能无需太久就能够再次出现。不过在这之前的一些过滤步骤，倒可能会花费更长的时间。从简单的原核细胞(没有特化细胞器的细胞)到更复杂的真核细胞的跨越，在地球上耗费了超过10亿年，多细胞动物以及脑的出现也都差不多历时10亿年。
“狂暴战士情境”
在这种情景中，强大的外星人隐在暗处等待消灭出现的任何可察觉智能。汉森认为这个也说不过去，因为如果有多种狂暴战士种族，就会有对立方。作为一种均势，你得让这些竞争中的狂暴战士全都试图互相消灭。
自然活动掩盖了地外文明
说不定，那些地外文明星球上发生的大规模活动，看起来正好如同自然现象一般。汉森说这听起来不大可能，因为所有被我们解释为自然发生的宇宙现象，不论是脉冲星还是暗物质，如果都是由先进的人工过程造成的，那将是一种“异乎寻常的巧合。
自然灾害
仅仅身为地球人显然是有风险的。一颗小行星的撞击、附近一颗超新星射过来的一束辐射，或者一座足够大的火山，都可以终结我们所知的文明——甚至大部分的生命。不过一点共识就是，我们已经挺过了一系列这样的灾难。所有生命都被彻底消灭的可能性不大。如果一些人类幸存下来，要过10000年他们才会重建文明，这可不是眨眼之间的事情，那做不到。此外，从统计角度来看，这些事件会发生，但不会发生得很频繁。施耐德比蒂表示，未来一个世纪或者300年内都不大可能发生一次这种极为罕见的事件。
终结文明的“基本技术”
这是最值得探讨的一个论点，同时也确实最受关注。它意味着大过滤器果然是我们必须在未来面对的挑战，而如果对它的探讨能够促使我们对技术采取更加自省和审慎的态度，便能够增加我们冲破挑战的可能性。过去20万年的时间里，人类挺过了超级火山、小行星撞击和天然存在的流行病。但是核武器出现之后，我们的生存记录只有区区几十年。本世纪可能出现的一些全新技术之后，情形会如何，自然更是难以断言。熬过了自然灾害的我们，未必不会在自己发明的自杀性技术上失足。
很多科学家认为，生物技术的进步有造成灾难的可能。也有一些科学家认为机器超级智能会带来灾难。
不过就很多具体的技术领域而言，能否形成全宇宙普适的大过滤器，仍是值得进一步论证的问题。气候变化可能是灭绝的催化剂，然而所有文明都遭遇差不多的政策失败，听上去比较离谱。机器智能或者分布式生物技术的崛起，确实可能导致人类文明的终结，却未必会阻止星际文明的形成——若是机器人取代了我们，想来它们也会向宇宙进发，留下它们自己的文明足迹。
