在晴朗的夜晚，天空布滿了星星，其中，恒星占絕對多數。恒星，就是像太陽壹樣自己能夠發光的天體。我們銀河系就有上千億顆恒星。恒星的體積、光度、質量和密度等都有很大差別。有的星星很亮，光度比太陽大上百倍到壹萬倍，這種星叫巨星。有的星星，光度比太陽亮上萬倍到幾百萬倍，半徑可超過太陽的壹千倍，叫做超巨星。還有壹種光度低、體積小而密度極大的白色星叫白矮星。
有的白矮星光度小到只有太陽的幾萬分之壹，體積只有地球的幾十分之壹大，而密度卻大到每立方厘米幾百公斤、幾噸甚至上千噸。目前已經發現的白矮星就有1000多顆，據估計，光我們銀河系的白矮星就有100億顆。1967年，人們發現了壹種快速自轉的中子星，又叫脈沖星。中子星是恒星中最小的侏儒，大多數中子星的直徑只有10公裏左右，可是它的密度卻大得驚人，每立方厘米達1億噸，如果用萬噸巨輪來拖，中子星上1立方厘米的物質需要1萬艘才能拖得動。已發現的中子星有300多顆。
恒星除了以單個的形式存在於宇宙空間外，還有由兩顆或兩顆以上至10顆左右的恒星在壹起組成的具有物理聯系的恒星集體，它們分別稱為雙星和聚星。現已了解到，僅就太陽系附近的空間來說，屬於雙星和聚星的恒星數目，就有壹半之多。還有由幾十顆到幾十萬顆恒星組成的恒星集團，稱為星團。銀河系裏已發現的星團有1000多個，還有很多沒有發現的，估計有18000個。
在恒星世界裏，還有壹些亮度會發生變化的星，稱為變星。它們的變化有的很有規律，有的沒有什麽規律。有時候，在天空中某個地方會突然出現壹顆很亮的星，它的亮度變化非常突然而且劇烈，在兩、三天的時間內迅速增加，以後再慢慢減弱，在幾年或幾十年之後才恢復原來的亮度。由於這種星離我們比較遠，比較暗，所以在沒有變亮的時候，壹般看不到。變亮時光度突然增加幾萬、幾十萬甚至幾百萬倍，才被我們看到，因此稱為新星，我國古代叫“客星”或“暫星”。還有壹種亮度增加得更厲害的恒星，叫“超新星”，它的實際亮度比太陽還要亮幾千萬倍到幾億倍。目前在銀河系中發現的新星有150多顆，超新星只有8顆，而在河外星系裏發現的超新星已超過500顆。
通過望遠鏡觀測或拍攝照片，可以看到壹些會發光的雲霧狀的天體，叫做“星雲”。最初人們把星雲分成兩大類，壹類是銀河星雲，或河內星雲，壹類是河外星雲。銀河星雲就是在銀河系範圍以內的星雲，是由極其稀薄的氣體和塵埃組成。銀河星雲包括行星狀星雲和彌漫星雲兩大類。行星狀星雲是壹種呈圓盤狀的、淡淡發光的天體，從外貌上看很像遙遠的行星的樣子。在行星狀星雲的中央，常有壹個很小的核心，那是壹顆高溫恒星。有些行星狀星雲呈圓環形狀，天琴座環狀星雲就是壹個有名的典型行星狀星雲。已發現的行星狀星雲有1000多個，估計在整個銀河系中約有4－5萬個。彌漫星雲的形狀很不規則，而且沒有明顯的邊界。彌漫星雲比行星狀星雲大得多，也暗得多。它的密度極小極小。“河外星雲”與銀河星雲的本質是完全不同的。在大型天文望遠鏡建造使用後，人們發現“河外星雲”並不是星雲，而是由幾億、幾百億甚至幾千億顆恒星組成的與銀河系同級的龐大的恒星系統。因此，現在壹律改稱“河外星雲”為“河外星系”，簡稱“星系”。“河外星系”距離我們實在太遙遠了，以至看起來就像小小的、發光的斑點。現在已經能夠觀測到的河外星系有10億個以上，但用肉眼能夠看到的只有大、小麥哲倫星雲和仙女座星雲。星系的聚集方式和恒星非常相似，孤立的星系是極個別的，絕大多數星系都是屬於各種類型星系集團中的壹員。兩個星系聚集在壹起，組成了雙重星系。三個以上到十幾個星系聚集在壹起的，稱為星系群。上百個至上萬個星系聚集在壹起的星系集團，則稱為星系團。60年代以來還發現了壹種像星星壹樣的光點，它的光度、質量和星系壹樣，我們叫它類星體。目前已發現的類星體有1500多個。
在沒有恒星又沒有星雲的廣闊的星際空間裏，還有些什麽呢？是絕對真空的嗎？人們通過觀測發現，星光在穿過星際空間以後，被大大減弱了，這壹現象證實了星際空間並不是真空的，而是存在著物質。不過那裏的物質極其稀薄，平均每立方厘米的空間內僅有0．1－1個原子。若按地球上的標準來衡量，這夠得上標準的真空了。甚至地球上的高標準真空實驗室都趕不上它。盡管星際空間物質密度如此稀薄，但它卻像霧壹樣遮住了天文學家觀測的視野，使他們難以辨別遠方的星星。觀測結果表明，這些物質90％是氣體，另有10％是極小固體塵埃。氣體中90％是氫，10％是氦；塵埃中有水和甲烷的結晶以及石墨、二氧化矽及鐵鎂等物質。1969年發現了其中還有甲醛這樣復雜的有機分子。此外，在廣闊的星際空間裏還存在有宇宙線和極其微弱的星際磁場。
前面談到的各種天體系統包括行星、太陽系、恒星、星團、星雲、星系、星系群、星系團、星際物質等，都不是孤立地存在的，也不是固定不變的，而是在不斷地運動、變化和互相轉化。所有這些天體，構成了現在我們可以觀測到的宇宙。根據目前儀器的能力，它的範圍可達100多億光年。我們把它們的總體叫做總星系。總星系之外還有些什麽，是什麽樣子，隨著科學技術的發展，今後將會逐步了解。