In 1986 was Halley die eerste komeet wat in detail deur ruimtetuie bestudeer is en dit was die eerste waarnemingsdata oor die struktuur van ’n komeetkern en die vorming van ’n koma (atmosfeer). Hierdie waarnemings het ’n aantal bestaande voorspelling bevestig, onder meer die "vuil sneeubal"-teorie van Fred Whipple dat Halley moet bestaan uit ’n mengsel van vlugtige ys – soos water, koolstofdioksied en ammoniak – en stof. Die sending het ook die mens se begrip van Halley verbeter, soos dat sy oppervlak grootliks bestaan uit stowwerige, nievlugtige materiaal en dat net ’n klein deel daarvan ysagtig is.
Die moontlikheid is al genoem dat Joodse sterrekundiges in die 1ste eeu n.C. al besef het Halley is ’n periodieke komeet. As bewys word ’n paragraaf in die Talmoed aangehaal wat verwys na " ’n ster wat elke sewentig jaar verskyn en die kapteins van skepe laat foute maak."
Halley se wentelperiode oor die afgelope drie eeue was tussen 75 en 76 jaar, hoewel dit sedert 240 v.C. gewissel het tussen 74 en 79 jaar. Sy baan om die Son is hoogs ellipties, met ’n eksentrisiteit van 0,967 (waar 0 ’n perfekte sirkel is en 1 ’n paraboliese baan). Sy perihelium, die punt in sy baan waar die komeet die naaste aan die Son is, is net 0,6 AE, effens minder as die afstand tussen die Son en die Aarde. Dit is tussen die wentelbane van Mercurius en Venus. Sy afelium, of verste afstand van die Son af, is 35 AE (rofweg die afstand van Pluto). Wat ongewoon vir ’n voorwerp in die Sonnestelsel is, is dat Halley ’n retrograde wentelbaan het; dit wentel om die Son in die teenoorgestelde rigting as die planete. Die baan se inklinasie is 18° tot die sonnebaan, met ’n groot deel daarvan suid van die sonnebaan. Vanweë sy retrograde wentelbaan het dit een van die grootste snelhede in die Sonnestelsel relatief tot die Aarde. In 1910 was sy relatiewe snelheid 70,56 km/s (254 016 km/h) toe dit verby die Aarde beweeg. Omdat sy wentelbaan op twee plekke na aan dié van die Aarde kom, sorg Halley se Komeet vir twee meteoorreëns: die Eta-Aquariïdes vroeg in Mei en die Orionides laat in Oktober. Waarnemings in 1986, met die laaste verskyning van Halley, het daarop gedui dat die Eta-Aquariïdes dalk nie van die komeet af kom nie, hoewel dit dalk daardeur versteur word.
Die wentelbane van die Halleytipe-komete dui daarop dat hulle eens langperiodekomete was waarvan die wentelbane deur die swaartekrag van die groot planete versteur is en wat na die binneste deel van die Sonnestelsel gestuur is. As Halley eers ’n langperiodekomeet was, het dit waarskynlik ontstaan in die Oort-wolk, ’n sfeer van komeetagtige voorwerpe, met ’n maksimum afstand van 20 000–50 000 AE. Daarteenoor ontstaan Jupiterfamilie-komete waarskynlik in die Kuiper-gordel, ’n plat skyf ysige afval tussen 30 AE (Neptunus se wentelbaan) en 50 AE van die Son af (in die verstrooide skyf). ’n Ander punt van oorsprong is voorgestel vir die Halleytipe-komete. In 2008 is ’n trans-Neptunus-voorwerp, 2008 KV42, ontdek met ’n retrograde wentelbaan soortgelyk aan Halley s’n. Sy baan strek van net buite dié van Uranus tot twee keer dié van Pluto. Dit kan ’n lid wees van ’n nuwe populasie klein Sonnestelsel-voorwerpe wat as bron dien van Halleytipe-komete.
Die Giotto- en die Vega-sending het sterrekundiges hul eerste blik gegee op Halley se oppervlak en struktuur. Nes alle ander komete begin Halley se vlugtige verbindings (dié met ’n lae kookpunt soos water, koolstofmonoksied, koolstofdioksied en ander yse) vanaf die oppervlak van sy kern sublimeer terwyl dit na die Son toe beweeg. Dit bring mee dat die komeet ’n koma of atmosfeer ontwikkel van tot 100 000 km breed. Die verdamping van hierdie vuil ys stel stofdeeltjies vry wat saam met die gas weg van die kern af beweeg. Gasmolekules in die koma absorbeer sonlig en straal dit weer uit teen verskillende golflengtes, ’n verskynsel bekend as fluoressensie, terwyl stofdeeltjies die sonlig versprei. Albei prosesse is daarvoor verantwoordelik dat die koma sigbaar is. Omdat ’n deel van die gasmolekules in die koma deur die Son se ultravioletstraling geïoniseer word, trek die druk van die sonwind, ’n stroom deeltjies wat deur die Son uitgestraal word, die koma se ione in ’n lang stert wat tot verder as 100 miljoen kilometer die ruimte in kan strek. Veranderinge in die vloei van die sonwind kan veroorsaak dat die stert heeltemal wegbreek van die kern af.
Ondanks die grootte van die koma is Halley se kern relatief klein: skaars 15 kilometer lank en 8 km wyd en dik. Sy vorm lyk byna soos dié van ’n grondboontjie. Dit het ’n relatief lae massa (rofweg 2,2×1014 kg) en sy gemiddelde digtheid is sowat 0,6 g/cm3, en dit dui daarop dat dit bestaan uit ’n groot aantal klein stukkies wat losweg bymekaargehou word.