Les galaxies sont composées de gaz, de poussière, de matière noire et d'une multitude d'étoiles et de systèmes solaires, tous maintenus ensemble par la gravité. Les galaxies varient considérablement en taille, contenant environ 10 millions à 10 000 milliards de systèmes stellaires . La galaxie de la Voie lactée, dont le système solaire terrestre fait partie, contient environ 200 milliards d'étoiles.
Les galaxies ont différentes formes. Plus de la moitié des galaxies de l'univers sont elliptiques, ce qui signifie qu'elles sont légèrement arrondies et sans motif en spirale. Les galaxies elliptiques n'ont ni gaz ni poussière. Certains ne mesurent que 1% de la taille de la Voie lactée, tandis que d'autres sont cinq fois plus grands. Les galaxies spirales, dont la Voie lactée, sont en forme de disque. Les astronomes ont conclu que le centre de la Voie lactée est un trou noir massif basé sur l'énergie expulsée et l'immense quantité de gravité nécessaire pour expliquer le mouvement des étoiles. Il y a suffisamment de poussière et de gaz en excès dans la Voie lactée pour créer des milliards d'étoiles supplémentaires.
Les galaxies ne sont pas dispersées au hasard dans tout l'univers, mais plutôt liées par gravité en amas galactiques. Certains amas galactiques riches contiennent plus de 2 500 galaxies, tandis que d'autres amas contiennent 100 galaxies ou moins. L'amas dont fait partie la Voie lactée ne contient qu'une cinquantaine de galaxies. Les amas galactiques sont regroupés en longs filaments appelés murs avec des espaces entre les vides, donnant à l'univers à peu près la structure d'une toile d'araignée.