銀河
大きな楕円・渦巻銀河が目立つが、宇宙のほとんどの銀河は規模が小さく、これらは矮小銀河と言い、天の川銀河の100分の1程度に当たる数十億個の星を持つにとどまる。近年では差し渡しが100パーセク程度の非常に小さな矮小銀河が発見されている。
多くの矮小銀河は大きな銀河を周回していると考えられる。天の川銀河は少なくとも1ダースの矮小銀河を伴っており、未発見のものを含めれば300-500個程度があるものと思われる。矮小楕円銀河・矮小渦巻銀河・不規則銀河といったものに区分される。矮小楕円銀河の形状は大きな楕円銀河とかけ離れているため、矮小楕円体銀河とも呼ばれる。
天の川銀河周辺にある27個を調査した結果によると、星の総数は高々数百万であるのに対して、その中心部の質量は太陽質量のおよそ1千万倍であることがわかった。これは、銀河質量において暗黒物質が占める割合の高さを示し、また、規模の下限からウォームダークマターによって起こされる重力結合の限界を知ることができる可能性も示唆された。
10世紀、イスラムの天文学者アブド・アル・ラフマン・アル・スーフィーはアンドロメダ銀河について最古の記録のひとつを残し、これを「小さな雲」と記した。彼はまた、イエメンで観察した大マゼラン雲の識別も行った。これはヨーロッパからは見えず、16世紀にフェルディナンド・マゼランが航海中に観測するまで知られていなかった。
1750年に天の川が円盤状の星の集まりという説を述べたトーマス・ライトは、また夜空に見られる星雲の中には同じような形状を持つものがある可能性を示唆した。イマヌエル・カントは1755年の論文でアンドロメダが孤立した天体だと述べたが、太陽系になる前のガス円盤という考察に止まった。
18世紀末にはシャルル・メシエが『メシエカタログ』を完成させた。この中には109個の明るい星雲状天体が含まれ、後にウィリアム・ハーシェルによって5000個の星雲リストまで拡張された。1845年、ウィリアム・パーソンズが製作した新しい望遠鏡によって、楕円状と渦巻状の星雲を見分ける事が可能になった。さらに彼はいくつかの星雲について個々の光源を見分け、イマヌエル・カントがかつて主張した説の裏づけを行った。
1912年にはヴェスト・スライファーが明るい星雲について分光法を用いた解析を行い、その成分が太陽系に存在する化学物質か否かを調べた。ところが、これらは大きく赤方偏移していることが判明し、銀河系の宇宙速度よりも速く遠ざかっている事が判明した。
構造および進化に関する研究は、どのようにして生まれ、そして宇宙の歴史においてどのように変化していったのか、という疑問を明らかにしようとする研究である。この分野におけるさまざまな理論は広く受け入れられているが、とくに天体物理学のなかで活発な研究が行われている分野でもある。