Con người, ngay cả sau khi đã quan sát được Hệ Mặt Trời và Ngân Hà, từng tưởng rằng Ngân Hà của chúng ta chính là cả vũ trụ. Phải đến thập kỉ 20 của thế kỉ 20, với những quan sát của Edwin Hubble, người ta mới biết rằng trong số hàng ngàn ngôi sao quan sát thấy trên bầu trời hàng đêm, thì ngoài các ngôi sao nằm trên đía Ngân Hà, hầu hết số còn lại thực chất không phải một ngôi sao mà là cả một hệ thông sao khổng lồ như Ngân Hà của chúng ta hay thậm chicó thể lớn hơn rất nhiều lần, người ta gọi các hệ thống đó là các thiên hà.
Thiên hà (galaxy) là một tập hợp các thiên thể trong một phạm vi nhất định. Chúng liên kết lại với nhau do hấp dẫn lẫn nhau. Sự liên kết này tạo thành các xoáy trong đó các ngôi sao và các hành tinh của chúng đều quay quanh một tâm chung.
Thiên hà có thể chứa từ 106 đến 1012 sao và bán kính từ 1000 đến 200000 năm ánh sáng. Khối lượng của chúng có thể từ 500000 đến vài nghìn tỷ lần khối lượng Mặt Trời. Thành phần của một thiên hà ngoài các ngôi sao và các hành tinh của chúng còn vô số các thiên thạch nhỏ, các khối khí và bụi rải rác. Tất cả các thành phần này đều quay quanh một tâm chung chính là tâm của thiên hà.
Phân loại thiên hà:
Các thiên hà được phân chia thành một số loại như sau dựa vào hình dáng quan sát được của chúng:
+ Thiên hà xoắn (Spiral Galaxy):
Loại thiên hà này chiếm khoảng 60% trong tổng số các thiên hà đã quan sát được, kí hiệu: S.
Cấu tạo của loại thiên hà này là gồm một khối đặc có mật độ lớn các sao ở giữa. Phần này có độ dày khá lớn, các sao chủ yếu là các sao già. Phần ngoài của phần trung tâm này là phần đĩa gồm các cánh tay xoè ra xung quanh chủ yếu là các sao trẻ mới hình thành và các đám khí , bụi.
Thiên hà xoắn được phân ra làm các loại Sa, Sb, Sc và Sd trong đó các kí hiệu a,b,c,d là chỉ độ dời của cánh tay xoắn so với tâm thiên hà. Thiên hà Sa có các cánh tay ép rất sát vào tâm thiên hà, còn Sd là loại thiên hà mà các cánh tay mở ra rộng nhất.
Đối với các thiên hà xoắn tâm có dạng cầu dẹt, người ta dùng kí hiệu SB (Barred Spiral), tương ứng cũng có SBa, SBb, SBc.
Ngân Hà của chúng ta là một thiên hà xoắn loại SBb.
+ Thiên hà elip (elliptical galaxy)
Loại thiên hà này chiếm khoảng 15% trong số các thiên hà đã quan sát được, kí hiệu E.
Mức độ thuôn dài của loại thiên hà này được kí hiệu bởi các số từ 0 - 7 (tròn nhất là E0)
Đây là loại thiên hà sáng nhất trong vũ trụ. Chúng gồm chủ yếu là các sao già, gần như không có bụi, chỉ có khí với nhiệt độ khoảng 1 triệu độ. Thiên hà elip có khối lượng rất nặng, chúng có hình cầu hoặc hình elipxoit, tốc độ quay nhỏ, chỉ khoảng 100 km/s. Thiên hà Tiên nữ - Andromeda - M31, thiên hà sáng nhất bầu trời của chúng ta cũng là một thiên hà Elip.
+Thiên hà thấu kính (lenticular galaxy)
Loại thiên hà này chiếm khoảng 20% trong số các thiên hà đã quan sát được, kí hiệu SO.
Đây là loại thiên hà trung gian giữa thiên hà elip và thiên hà xoắn. Chúng gồm nhiều sao già, có một bầu trung tâm và đĩa gồm các sao tre phía ngoài nhưng không có sự xuất hiện các cánh tay sáng.
+Thiên hà không định hình (irregular galaxy)
Loại thiên hà này chiếm khoảng 3%, kí hiệu Ir
Thiên hà này có dạng không xác định, thường giống như một đám các sao nhỏ, quay quanh một tâm chung nhưng lại có thể có nhiều tâm tạo sao.
Ngoài các Thiên hà được phân loại theo hình dáng, người ta còn đưa vào khái niệm Thiên hà lùn (dwarf galaxy) (Kí hiệu d)Đặc điểm của loại thiên hà này là kích thước rất nhỏ và mật độ cũng tương đối nhỏ so với các thiên hà khác. Về hình dáng, chúng cũng có hình elip, cầu, không định hình.