.Osservando il cielo si può scorgere una fascia luminosa ad anello che solca la volta celeste come un sentiero lattiginoso. Questa sorta di sentiero biancastro è appunto quello che sin da tempi antichi si definisce Via Lattea (da "latte", il colore caratteristico della galassia). La Via Lattea si presenta come un debole chiarore che disegna tra le stelle una curva sinuosa. Sulla natura di questa tenue luminosità si era espresso già il filosofo greco Democrito, il quale aveva intuito la verità dichiarando che la soffusa luce della Via Lattea doveva essere causata da grandi ammassi di stelle vicinissime tra loro e troppo piccole perché l'occhio umano potesse raggiungerle. La prova sperimentale di questo fatto si ebbe solo dopo l'invenzione del cannocchiale a opera di Galilei. Infatti se si punta il cannocchiale o il telescopio su una qualunque zona della Via Lattea, quello che si vede è uno straordinario formicolio di stelle.

Il primo a studiare in modo sistematico la Via Lattea fu l'astronomo inglese di origine tedesca William Herschel (1738-1822). Questi, in una superficie circolare ampia 5 gradi, situata nei pressi della costellazione del Cigno, riuscì a contare più di 320.000 stelle. Oggi, grazie ai moderni telescopi e alla fotografia a esposizione prolungata, è possibile vederne decine e decine di milioni. Va comunque sottolineato il fatto che non tutte le zone della Via Lattea mostrano tale altissima concentrazione di stelle. Vi sono infatti delle rarefazioni, ossia brusche interruzioni di luminosità che appaiono alla stregua di zone oscure. 

Herschel per primo diede una spiegazione scientifica dell'apparente affollarsi delle stelle nella Via Lattea. Egli infatti notò che sulla sfera celeste la Via Lattea materializza una sorta di cerchio massimo, come un equatore che divide la grande sfera in due parti eguali. Di queste due semisfere celesti Herschel individuò i punti centrali, considerandoli come i poli di un gigantesco globo celeste. Assunto quindi provvisoriamente questo sistema di riferimento, cominciò a esplorare con il telescopio la volta stellata, passando gradatamente da un Polo all'altro. Si accorse così che la concentrazione delle stelle, invariabilmente massima in corrispondenza della Via Lattea, decresceva abbastanza rapidamente in direzione dei suoi poli, in cui assumeva il valore minimo.

La Via Lattea costituirebbe una sorta di universo-isola sospesa nel vuoto degli spazi siderali, al quale è stato attribuito il nome di galassia. In seguito questo termine è stato dato anche a tutti i sistemi stellari analoghi alla Via Lattea. Va considerato però che quando si parla di galassia senza specificare altro, si intende far riferimento al nostro sistema in particolare. 

In prossimità del nucleo è stata rilevata la presenza di un numero imprecisato di nebulose giganti, disposte a forma di anello. Rilevamenti radio e a raggi X hanno messo in luce l'esistenza di un altro anello attorno al nucleo galattico, composto da gas ad alta temperatura e da stelle di recente formazione. Più al centro infine è stato registrato un grandissimo numero di stelle, ed è proprio questo il punto di massima concentrazione. L'elemento che più di tutti suscita meraviglia e interesse da parte degli astronomi è tuttavia un oggetto, situato a brevissima distanza dal nucleo, dalle spaventose dimensioni di 5 milioni di masse solari. Molteplici e varie sono le ipotesi degli scienziati in proposito, ma molti di loro sono convinti si tratti di un buco nero. L'interno del nucleo è costituito da nubi di gas misti a polveri e da diversi ammassi stellari.
.