按照宇宙大爆炸理論，第一代星系大概形成于大爆炸發(fā)生后十億年。在宇宙誕生的最初瞬間，有一次原始能量的爆發(fā)。隨著宇宙的膨脹和冷卻，引力開始發(fā)揮作用，然后，幼年宇宙進入一個稱為“暴漲”的短暫階段。原始能量分布中的微小漲落隨著宇宙的暴漲也從微觀尺度急劇放大，從而形成了一些“溝”，星系團就是沿著這些“溝”形成的。

隨著暴漲的轉瞬即逝，宇宙又回復到如今日所見的那樣通常的膨脹速率。在宇宙誕生后的第一秒鐘，隨著宇宙的持續(xù)膨脹冷卻，在能量較為“稠密”的區(qū)域，大量質子、中子和電子從背景能量中凝聚出來。一百秒后，質子和中子開始結合成氦原子核。在不到兩分鐘的時間內，構成自然界的所有原子的成分就都產生出來了。大約再經過三十萬年，宇宙就已冷卻到氫原子核和氦原子核足以俘獲電子而形成原子了。這些原子在引力作用下緩慢地聚集成巨大的纖維狀的云。不久，星系就在其中形成了。

大爆炸發(fā)生過后十億年，氫云和氦云開始在引力作用下集結成團。隨著云團的成長，初生的星系即原星系開始形成。那時的宇宙較小，各個原星系之間靠得比較近，因此相互作用很強。于是，在較稀薄較大的云中凝聚出一些較小的云，而其余部分則被鄰近的云所吞并。

同時，原星系由于氫和氦的不斷落入而逐漸增大。原星系的質量變得越大，它們吸引的氣體也就越多。一個個云團各自的運動加上它們之間的相互作用，最終使得原星系開始緩慢自轉。這些云團在引力的作用下進一步坍縮，一些自轉較快的云團形成了盤狀；其余的大致成為橢球形。這些原始的星系在獲得了足夠的物質后，便在其中開始形成恒星。這時的宇宙面貌與今天便已經差不多了。星系成群地聚集在一起，就像我們地球上海洋中的群島一樣鑲嵌在宇宙空間浩瀚的氣體云中，這樣的星系團和星系際氣體伸展成纖維狀的結構，長度可以達到數億光年。如此大尺度的星系的群集在廣闊的空間呈現為球形。

宇宙中沒有兩個星系的形狀是完全相同的，每一個星系都有自己獨特的外貌。但是由于星系都是在一個有限的條件范圍內形成，因此它們有一些共同的特點，這使人們可以對它們進行大體的分類。在多種星系分類系統中，天文學家哈勃于1925年提出的分類系統是應用得最廣泛的一種。哈勃根據星系的形態(tài)把它們分成三大類：橢圓星系、旋渦星系和不規(guī)則星系。橢圓星系分為七種類型，按星系橢圓的扁率從小到大分別用E0-E7表示，最大值7是任意確定的。該分類法只限于從地球上所見的星系外形，原因是很難確定橢圓星系在空間中的角度。旋渦星系分為兩族，一族是中央有棒狀結構的棒旋星系，用SB表示；另一種是無棒狀結構的旋渦星系，用S表示。這兩類星系又分別被細分為三個次型，分別用下標a、b、c表示星系核的大小和旋臂纏繞的松緊程度。不規(guī)則星系沒有一定的形狀，而且含有更多的塵埃和氣體，用Irr表示。另有一類用S0表示的透鏡型星系，表示介于橢圓星系和旋渦星系之間的過渡階段的星系。

宇宙中的大部分大星系都是旋渦星系，其次是橢圓星系，不規(guī)則星系占的比較最小。旋渦星系自轉得比較快，其盤面中含有大量塵埃和氣體，這些物質聚集成能供恒星形成的區(qū)域。這些區(qū)域發(fā)育出含有許多藍星的旋臂，所以盤面的顏色看上去偏藍。而在其棒狀結構和中央核球上稠密地分布著許多年老的恒星。與旋渦星系相比，橢圓星系自轉得非常慢，其結構是均勻而對稱的，沒有旋臂，塵埃和氣體也極少。造成這種局面的原因是早在數十億年前恒星迅速形成時就已經將橢圓星系中的所有塵埃和氣體消耗完了。其結果是造成這些星系中無法誕生新的恒星，因此橢圓星系中包含的全都是老年恒星。

宇宙中約有十億個星系的中心有一個超大質量的黑洞，這類星系被稱為“活躍星系”。類星體也屬于這類星系。

此外還有一類個子矮小的“矮星系”。這類星系不象大型星系那樣明亮，但其數量非常多。銀河系附近有許多矮星系，其數量比所有其它類型星系之和都多。在鄰近的星系團中也已發(fā)現了大量的矮星系。其中一些形狀規(guī)則，多半都含有星族II的恒星；形狀不規(guī)則的矮星系一般含有明亮的藍星。

星系的形狀一般在其誕生之時就已經確定了，此后一直都保持著相對穩(wěn)定，除非發(fā)生了星系碰撞或鄰近星系的引力干擾。

在沒有燈光干擾的晴朗夜晚，如果天空足夠黑，你可以看到在天空中有一條彌漫的光帶。這條光帶就是我們置身其內而側視銀河系時所看到的它布滿恒星的圓面——銀盤。銀河系內有約兩千多億顆恒星，只是由于距離太遠而無法用肉眼辯認出來。由于星光與星際塵埃氣體混合在一起，因此看起來就像一條煙霧籠罩著的光帶。銀河系的中心位于人馬座附近。

銀河系是一個中型恒星系，它的銀盤直徑約為十二萬光年。它的銀盤內含有大量的星際塵埃和氣體云，聚集成了顏色偏紅的恒星形成區(qū)域，從而不斷地給星系的旋臂補充熾熱的年輕藍星，組成了許多疏散星團或稱銀河星團。已知的這類疏散星團約有一千兩百多個。銀盤四周包圍著很大的銀暈，銀暈中散布著恒星和主要由老年恒星組成的球狀星團。

從我們所處的角度很難確切地知道銀河系的形狀。但隨著近代科技的發(fā)展，探測手段的進步在某種程度上克服了這些障礙，揭示出銀河系具有的某些出人意料的特征。長期以來人們一直以為銀河系是一個典型的旋渦星系，與仙女座星系類似。但最近的觀測卻發(fā)現，它的中央核球稍帶棒形。這意味著銀河系很可能是一種棒旋星系。另外，銀河系是一個比較活躍的星系，銀核有強烈的宇宙射線輻射，在那里恒星以高速圍繞著一個不可見的中心旋轉。這表明在銀河系的核心有一個超大質量的黑洞。

銀河系有兩個較矮小的鄰居——大麥哲倫云和小麥哲倫云，它們都屬于不規(guī)則星系。由于引力的作用，銀河系在不斷地從這兩個小星系中吸取塵埃和氣體，使這兩個鄰居中的物質越來越少。預計在一百億年里，銀河系將會吞沒這兩個星系中的所有物質，這兩個近鄰將不復存在。