Ceres
dan Pluto, serta asteroid terbesar, 1 Ceres, semuanya merupakan planet katai." Ia juga mendeskripsikan objek ini sebagai "planet katai-asteroid 1 1 Ceres". Sementara itu, NASA terus menyebut Ceres sebagai sebuah asteroid, dan mengumumkan pada tahun 2011 bahwa ""Dawn" akan mengorbit dua asteroid terbesar di Sabuk Utama", dan begitu pula buku teks akademik lainnya.
Ceres adalah objek terbesar di sabuk asteroid antara Mars dan Yupiter. Massa Ceres ditentukan berdasarkan analisis pengaruh planet katai tersebut terhadap asteroid-asteroid yang lebih kecil. Beberapa peneliti memperkirakan hasil yang sedikit berbeda. Rata-rata tiga perkiraan yang paling tepat pada tahun 2008 adalah 9.4 kg. Massa ini merupakan sepertiga dari jumlah massa di
sabuk asteroid (3.0  0.2 kg), yang merupakan 4% massa Bulan. Luas permukaan Ceres diperkirakan sama dengan luas India atau Argentina. Massa Ceres cukup untuk mencapai bentuk bulat dalam keseimbangan hidrostatik. Sebaliknya, asteroid besar lain seperti 2 Pallas, 3 Juno, dan terutama 10 Hygiea memiliki bentuk yang tidak biasa.
Kepepatan Ceres menunjukkan bahwa Ceres mungkin terdiferensiasi, yang menunjukkan bahwa Ceres terdiri dari inti berbatu yang dilapisi oleh mantel ber-es. Mantel setebal 100 km ini (23%-28% massa Ceres; 50% volume Ceres) mengandung 200 juta kilometer kubik air, yang melebihi kandungan air tawar di Bumi. Hal ini didukung oleh pengamatan melalui teleskop Keck pada tahun 2002 dan
permodelan evolusioner. Selain itu, karakteristik dan sejarah permukaan Ceres (seperti jarak dari Matahari yang melemahkan radiasi matahari) mendukung keberadaan materi volatil di bagian dalam Ceres.
Akan tetapi, bentuk dan dimensi Ceres mungkin juga dihasilkan oleh struktur dalam yang berpori dan terdiferensiasi sebagian atau sepenuhnya tak terdiferensiasi. Keberadaan lapisan batu di atas es tidaklah stabil secara gravitasional. Apabila endapan batu terbenam di lapisan es yang terdiferensiasi, endapan garam dapat terbentuk. Endapan semacam itu hingga kini
masih belum ditemukan. Maka, mungkin Ceres tidak memiliki lapisan es yang besar, namun terbentuk dari asteroid dengan massa jenis yang rendah dan mengandung komponen encer. Peluruhan isotop radioaktif mungkin tidak cukup untuk menyebabkan diferensiasi.
Komposisi permukaan Ceres mirip dengan asteroid tipe C. Terdapat beberapa perbedaan. Spektrum inframerah Ceres menunjukkan keberadaan materi terhidrasi, yang menunjukkan keberadaan air di lapisan dalam. Unsur lain yang mungkin ada di permukaan adalah lempung yang kaya akan besi (kronstedtit) dan mineral karbonat (dolomit dan siderit), yang merupakan mineral yang umum ditemui dalam kondrit
C. Spektra karbonat dan lempung biasanya tidak tampak dalam spektra asteroid tipe C lainnya. Kadang-kadang Ceres diklasifikasikan sebagai asteroid tipe G.
Permukaan Ceres relatif hangat. Suhu maksimal dengan Matahari di hadapan diperkirakan sebesar 235 K (sekitar 38 °C, 36 °F) pada tanggal 5 Mei 1991.
Hanya beberapa fitur permukaan Ceres yang berhasil dilacak secara pasti. Citra yang diabadikan oleh Teleskop Angkasa Hubble pada tahun 1995 menunjukkan bintik gelap di permukaan yang dijuluki "Piazzi" untuk menghormati penemu Ceres. Fitur ini diduga sebagai sebuah kawah. Citra inframerah dekat berikutnya dengan resolusi yang lebih tinggi menemukan beberapa fitur terang dan gelap. Dua fitur
gelap berbentuk bulat dan diduga merupakan kawah; salah satunya memiliki wilayah tengah yang terang, sementara yang lainnya merupakan fitur "Piazzi". Citra Hubble yang lebih baru pada tahun 2003 dan 2004 menunjukkan keberadaan 11 fitur permukaan, dan sifat fitur tersebut masih belum pasti. Salah satu fitur tersebut mirip dengan fitur "Piazzi".
Pengamatan terakhir juga menemukan bahwa kutub utara Ceres menunjuk ke arah asensio rekta 19 jam 24 menit (291°), deklinasi +59°, di rasi bintang Draco. Artinya, kemiringan sumbu Ceres sangat kecil, yaitu hanya sekitar 3°.
Terdapat indikasi bahwa Ceres mungkin memiliki atmosfer yang lemah dan mengandung es uap air di permukaan. Es air di permukaan tidak stabil di jarak yang kurang dari 5 SA dari Matahari, sehingga es tersebut diduga akan menyublim jika dipaparkan langsung ke radiasi matahari. Es air dapat bermigrasi dari lapisan dalam ke permukaan, namun akan menguap dalam waktu yang sangat singkat.
Akibatnya, melacak penguapan air bukanlah hal yang mudah. Air yang menguap dari wilayah kutub Ceres kemungkinan diamati pada awal tahun 1990-an, namun hal ini belum ditunjukkan secara jelas. Mungkin ada cara untuk melacak air yang menguap dari sekeliling kawah tubrukan atau dari celah di lapisan bawah permukaan Ceres. Pengamatan ultraviolet dari wahana IUE melacak kandungan ion hidroksida di kutub utara Ceres, yang merupakan hasil dari disosiasi uap air akibat radiasi ultraviolet matahari.
Meskipun tidak banyak dibicarakan sebagai tempat adanya kehidupan luar bumi seperti di Mars dan Europa, kemungkinan keberadaan es air memicu dugaan bahwa ada kehidupan di Ceres, dan bahwa buktinya dapat ditemukan dalam pecahan ("ejecta") di Bumi yang mungkin berasal dari Ceres.
Ceres melalui orbit yang berada di antara Mars dan Yupiter (di sabuk asteroid) dengan periode sebesar 4.6 tahun Bumi. Orbit ini terinklinasi ("i" = 10.6° dibandingkan dengan Merkurius 7° dan Pluto 17°) dan eksentrik ("e" = 0.08 dibandingkan dengan Mars 0.09).
Dulu, Ceres dianggap sebagai bagian dari famili asteroid. Asteroid dalam kelompok tersebut memiliki "proper orbital elements" yang mirip, yang mungkin menunjukkan asal usul yang sama. Ceres memiliki properti spektral yang berbeda dengan anggota famili lain, sehingga pengelompokan ini kini dinamai famili Gefion. Ceres tampaknya merupakan penyelundup di familinya sendiri karena memiliki elemen orbit yang mirip tetapi asal usulnya berbeda.
Periode rotasi Ceres (hari di Ceres) tercatat sebesar 9 jam dan 4 menit. Sementara itu, rasio resonansi orbit antara Ceres dan Pallas adalah 1:1. Namun, resonansi sesungguhnya antara kedua objek tersebut tampaknya tidak mungkin terjadi; akibat massa yang relatif kecil bila dibandingkan dengan jarak, resonansi antar asteroid sangat jarang terjadi.
Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars tampak melewati Matahari atau melakukan transit di Ceres. Transit yang paling sering terjadi adalah transit Merkurius, yang biasanya berlangsung setiap beberapa tahun, seperti pada tahun 2006 dan 2010. Transit Venus terjadi pada tahun 1953 dan 2051, Bumi pada tahun 1814 dan 2081, dan Mars pada tahun 767 dan 2684.
Ceres mungkin merupakan protoplanet yang terbentuk 4.57 miliar tahun yang lalu di sabuk asteroid. Sementara sebagian besar protoplanet di Tata Surya Dalam bergabung dengan protoplanet lain dan membentuk planet kebumian atau dikeluarkan dari Tata Surya oleh Yupiter, Ceres diyakini berhasil bertahan. Teori lain mengusulkan bahwa Ceres terbentuk di sabuk Kuiper dan nantinya pindah ke sabuk asteroid.
Evolusi geologis Ceres bergantung kepada sumber panas yang tersedia saat pembentukannya: friksi dari akresi planetesimal dan peluruhan berbagai radionuklida (kemungkinan termasuk unsur berumur pendek seperti Al). Hal tersebut diduga cukup untuk mendiferensiasi Ceres menjadi inti berbatu dan mantel ber-es setelah pembentukannya. Proses ini mungkin menyebabkan pelapisan kembali
oleh vulkanisme dan tektonika air yang menghapis fitur geologis kuno. Karena ukurannya yang kecil, Ceres akan mendingin lebih cepat, sehingga proses pelapisan kembali berhenti. Es di permukaan akan menyumblim secara perlahan dan meninggalkan mineral terhidrasi seperti lempung dan karbonat.
Kini, Ceres tampak tidak aktif secara geologis. Keberadaan es air mungkin menunjukkan bahwa Ceres memiliki lapisan air di dalam. Lapiasn hipotetis ini seringkali disebut samudra. Jika lapisan air memang ada, lapisan tersebut diyakini berada di antara inti berbatu dan mantel ber-es seperti di Europa. Keberadaan samudra menjadi lebih mungkin bila larutan (contohnya garam), amonia, asam sulfat, dan senyawa antibeku lainnya larut di air.