集中的な研究にも関わらず、未だに多くの謎がある。内側の星雲を囲んでいる同心円状のリングは数百年の間隔で放出されたように見えるが、このタイムスケールを説明するのは非常に難しい。惑星状星雲が最初に形成される原因になる熱パルスは数万年の間隔をおいて発生すると信じられており、より小さな表面の振動は数年から数十年の間隔で起こると考えられている。同心円状のリングを形成するのに必要なタイムスケールの間中ずっと物質が放出される仕組みはまだ分かっていない。惑星状星雲のスペクトルは連続スペクトルと重なり合った輝線スペクトルから構成されている。輝線は衝突による励起か星雲にあるイオン、あるいはイオンの電子との再結合のいずれかによって生じる。衝突励起線は再結合線より遥かに強いため、歴史的に元素の存在度を決定するのに使われてきた。しかし、近年の研究でスペクトルに見られる再結合線から推定された元素の存在度は衝突励起線から推定された元素の存在度よりおよそ3倍高いことが分かった。この食い違いについては論争があり、非常に重元素に富んだ物質が存在している、あるいは星雲の中でかなり大きな温度の変動があるという説も出されている。
構造的には非常に複雑な星雲であり、その構造と、入り組んだ形態を生じさせた仕組みはあまりよく分かっていない。星雲の明るい部分の構造はおおよそ、星雲の形成過程を通して物質を放出してきた中心星から噴出した物質と高速の恒星風との相互作用によって形成された。この相互作用が前述のX線を発生させる原因になっている。恒星風は星雲の内部の泡状の部分を「くりぬいて」、泡の両端で爆発が起きたように見えている。星雲の中心星は連星ではないかとも推測されている。2つの恒星の間で質量を移動させる降着円盤が存在することで極から相対論的ジェットが発生し、それが以前に放出された物質と相互に影響する。時間が経つと、ジェットの方向は歳差によって変化するだろう。星雲の内側にある明るい部分の外側には、一連の同心円状のリングがある。これは、恒星がHR図で漸近巨星分枝上にあり、惑星状星雲が形成される前に放出されたと考えられている。これらのリングは極めて均一な間隔で広がっており、リングが極めて均等な時間間隔、ほとんど同じような速度で放出されたことが、このようなリングが形成された原因であることを示唆している。さらに外には、恒星からかなりの距離までかすかなハローが大きく広がっている。このハローもまた、星雲の主要部分に先立って形成されている。
ほとんどの他の天体と同じように、NGC6543は大部分が水素とヘリウムからなり、少量のより重い元素が存在する。正確な組成は、分光器による研究で決定される。元素の存在度は一般に、最も豊富な元素である水素との比較で表される。一般に研究が異なると元素の存在量は様々な値が出る。これは大抵、望遠鏡に取り付けられている分光計が、スリットや絞りを通して光を集めているにも関わらず、観測している天体からの光を全て集められていないことによる。つまり、異なる観測からは星雲の異なる部分の結果が出るのである。しかしNGC6543では、水素と比較したヘリウムの存在度が0.12、炭素と窒素の存在度が共に3×10⁻⁴、そして酸素の存在度が7×10⁻⁴ということで大まかな意見の一致をみている。これは、惑星状星雲としてはまずまず典型的な存在度である。これらの物質が惑星状星雲として放出される前に起こった核合成の効果により、恒星の大気が重元素に富むようになったため、炭素、窒素、酸素の存在度が、太陽での値よりも大きくなっている。,分光器による深い分析から、この星雲が少量の重元素に非常に富んだ物質を含んでいることが分かるかもしれない。これは以下で述べる。
星雲の半径から、星雲の年齢を見積もることもできる。星雲が一定の割合で膨張してきたとすると、1年に10ミリ秒ずつ膨張して20秒の半径に達するには約1000年かかることになる。放出された物質は、恒星の進化のより早い段階で放出された物質や星間物質と衝突して減速されるので、これは年齢の上限であると考えられる。
当時、セルマは南部の軍需品産業の中心であり、莫大な物資や弾薬を製造し、装甲艦CSSテネシーまで建造した。セルマの鉄工所と製鉄所は、バージニア州リッチモンドのトレデガー鉄工所に次いで、南部では2番目の武器生産拠点と見なされていた。このように生産能力が集中する戦略的な位置づけにあったので、南北戦争の後半では北軍によるアラバマ州襲撃の標的になった。1865年3月30日、ウィルソン将軍がジョン・T・クロクストン将軍の旅団を派遣して、アラバマ州タスカルーサの南軍施設をすべて破壊しようとした。ウィルソンの部隊は南軍の密偵を捕まえ、フォレスト将軍がその分散した部隊の勢力や配置を詳述した文書を運んでいたことが分かった。ウィルソンは1個旅団を送ってセンタービルでカハバ川に架かる橋を破壊させ、それでフォレストの援軍の大半がこの地域に入れないようにした。ウィルソンはフォレストの部隊と走りながらの戦闘を始め、それはセルマの町が陥落した後まで続くことになった。フォレストは中部テネシー方面作戦で敗北した後で、その配下の部隊を再構成するために、ミシシッピ州、アラバマ州、テネシー州に散開させていた。3月下旬の数日間は部隊を統合するために苦闘していたが、そこにウィルソンの騎兵隊が南下してきた。4月1日は午前中一杯に小競り合いが続いた後の午後、ウィルソンの前衛部隊がエベネザー教会でフォレストの戦列と遭遇した。ランドルフ道路とセルマの幹線道が交差するあたりだった。フォレストは全軍をもってあたればウィルソンの部隊に対抗できると見ていた。しかし、洪水による遅れや、それ以前に敵と遭遇したこともあって、フォレストの下に集まった兵は2,000名足らずであり、その多くは古参兵ではなく、老人と少年で構成された訓練も足りない民兵だった。勢力も武装も劣った南軍は、北軍の多勢の騎兵や砲兵が戦場に配置される中で、1時間以上も勇敢に戦った。フォレスト自身もサーベルを持った北軍の大尉に傷つけられたが、フォレストはそのレボルバー拳銃で大尉を射殺した。最後は北軍騎兵の突撃で南軍民兵隊が崩壊し、フォレスト隊はその右側面を衝かれた。フォレストは厳しい圧力を受けながらの撤退を強いられた。この戦闘はウィルソン軍の動きを大きく遅らせることも、損傷を与えることもできなかった。