メインベルトの軌道長半径がティティウス・ボーデの法則にほぼ合致するため、昔この位置にあった惑星が何らかの原因で破壊されて小惑星帯が作られたとする惑星破壊説が唱えられたこともあったが、メインベルトの小惑星の質量を合計しても惑星の質量には到底達しないことなどから、現在は支持されていない。またすべての小惑星が同一の起源を持つわけではなく、かつて彗星であったものなども含まれると考えられる。一方で、火星の衛星フォボスとダイモスなど、かつては小惑星だったものが他の天体に把捉されてその衛星となったと考えられている天体も存在する。メインベルトにある小惑星発生には2つの要素が働いたと考えられる。1つは太陽系形成時にこの付近にダスト成分が少なかった事がある。通常原始太陽系円盤は内側から外側に向けてガスや塵が少なくなるが、メインベルト付近から外は水などの揮発成分が凍るため内側よりも固体成分が多くなり、結果的にメインベルト領域が固体存在量が最も少なくなる。もう1つは木星が先に形成された影響がある。巨大ガス惑星の木星が及ぼす重力によってメインベルト付近の微惑星の軌道が乱され、相対的な速度差が大きくなり、合体よりも破壊される傾向が強まったという。
1781年の天王星発見当時、ティティウス・ボーデの法則から、火星と木星の間に未知の惑星を探索する試みが行われた。1801年に (1) ケレスが発見されたが、翌1802年に (2) パラス、1804年に (3) ジュノー、1807年には (4) ベスタと、同じような位置に天体が相次いで発見されたこと、またいずれも惑星と呼ぶにはあまりに小さいことから、やがて惑星とは区別されるようになった。小惑星 (asteroid) という語は、1853年初めに考え出された。2006年8月にプラハで開かれた国際天文学連合 (IAU) 総会で惑星の定義が採択された結果、それまで惑星とされていた冥王星および小惑星とされていたケレスと2003 UB₃₁₃（エリス）が dwarf planet（準惑星）に変更され、さらに小惑星のうち十数個が将来的に dwarf planet に変更される可能性があると考えられるようになった（2008年には、新たにマケマケとハウメアが dwarf planet に変更されている）。また小惑星はTNOや彗星とともにsmall solar system bodies (太陽系小天体、SSBO) というカテゴリーに包括されることになった。これを受けて、日本学術会議の小委員会は2007年4月9日の対外報告（第一報告）において、dwarf planet、TNO、SSBO の訳語としてそれぞれ「準惑星」「太陽系外縁天体」「太陽系小天体」の使用を推奨することを提言した。なお、準惑星については当面の間、教育現場などでは積極的な使用を推奨しない方針（詳細は惑星#日本学術会議の対外報告を参照）。
2012年5月現在、軌道が確定して小惑星番号が付けられた天体は329,243個にのぼる（準惑星5個を含む。小惑星の一覧参照）。この他に仮符号のみが登録されている小惑星で、複数の衝を観測されたものが138,053個、1回の衝を観測されたものが117,390個あり、これらを合計すると584,686個に達する。番号登録されたもののうち、既に命名されたのは17,224個である。直径1km程度、ないしそれ以下の小惑星については未発見のものが数十万個あると推測されている。軌道が確定した小惑星数の増え方については小惑星番号を参照。なお、2009年10月までに地球近傍小惑星は仮符号のみのものを含めて6,398個、ケンタウルス族を含む太陽系外縁天体は同じく1,379個（準惑星4個を含む）が発見されている（『天文年鑑』2010年版）。
2009年のMLBドラフト7巡目（全体221位）でヒューストン・アストロズから指名され、プロ入り。2012年6月17日のテキサス・レンジャーズ戦でメジャーデビューを果たした。二度目の登板となった6月23日のクリーブランド・インディアンスでは1失点完投でメジャー初勝利を挙げた。しかし、7月以降は打ち込まれる試合が増え、与四球が奪三振を上回るなど力不足が露呈した。2014年は29試合全てに先発登板して12勝9敗、防御率2.93の成績を残した。また、自身初めてゴールドグラブ賞を受賞した。2015年は33試合に登板し、アメリカンリーグ最多の232.0イニングに投げ、リーグトップタイの2完封勝利を含む20勝を挙げて最多勝のタイトルを獲得。WHIP1.02もリーグトップであり、ほか216奪三振はリーグ5位だった。チームにとって10年振りとなったポストシーズンでは、10月6日のニューヨーク・ヤンキースとのワイルドカードゲームで初出場・初先発し、6回無失点、3安打、1四球の好投で勝利投手となり、ディビジョンシリーズ進出に大きく貢献した。シーズンオフ、30票中22票の1位票を獲得し、2位のデビッド・プライスに40ポイント以上の差をつけてア・リーグのサイ・ヤング賞投手に選出された。2016年は先発ローテーションで26試合に登板したが、9勝12敗、防御率4.55という成績だった。過去2年連続でゴールドグラブ賞を獲得した守備力は健在で、無失策・3年連続プラスとなるDRS + 7を記録した。2017年は開幕9連勝を記録する一方、首の故障で2度の故障者リスト入りを経験した。結果23試合登板に終わり規定投球回には達しなかったが、2年ぶりの二桁勝利となる14勝を挙げ、防御率も2.90と安定感を発揮した。2018年は34試合に先発登板して12勝11敗、防御率3.74、153奪三振を記録した。シーズン終了後のクオリファイング・オファー (QO) は拒否し、10月29日にFAとなった。