在银河系中，太阳系所在的位置曾经诞生过上一代大型恒星，这颗大恒星在很早之前，大约100亿年前就烧尽燃料爆掉了，只剩下一大块富含金属的辽阔星云。星云中有一个地方的物质最密集，随着时间推移，引力造成这一小块密集物质发生了收缩，密度和温度持续升高，漫长时间过去后，这一块物质聚拢了大量星云物质，并且触发了自身的氢聚变，点燃一颗新的二代或者三代恒星——太阳。这颗新诞生的恒星拥有更多的比氢和氦重的金属（这是天文学的说法：原子序数大于氦的都是金属）。高金属含量被认为是太阳能发展出行星系统的关键，因为行星是由累积的金属物质形成的。
太阳系其他成员（包括地球和构成我们的物质）也是来自星云，和太阳一样同源同种，由于星云本身存在翻滚和湍流运动，所以当星云中剩余气体物质被太阳引力俘获后，会转动着落向太阳，速度越转越快，最终，速度达到一个限度后，气体尘埃盘中的物质不再下落，而是停留在太阳周围，形成一个庞大的气体、尘埃盘——行星正在滚雪球一样长大的地方。
这个盘的条件正好适合形成新的行星：尘埃粒子的碰撞会形成碎石，碎石间的碰撞会形成岩石，岩石间的碰撞则会形成巨石，这一过程一直持续下去最终就会形成行星。
地球轨道以内的行星距离太阳近，高温蒸发了水和甲烷这种易挥发的分子，因此形成的行星都相对较小（仅占有圆盘质量的0.6%），并且主要的成分是熔点较高的硅酸盐和金属等化合物，这些石质的天体最后就成为类地行星。
地球轨道和木星之间的尘埃气体受到木星引力影响，不能凝聚在一起成为行星，也就变成了今天的小行星带，好比是制造行星剩下的边角余料。
更远的距离上，易挥发的气体物质被冻结成固体，形成木星和土星这样的气体巨行星。至于更远处的天王星和海王星，获得材料更少，核心被认为主要是冰（氢化物）物质组成，所以被称为冰巨星，它们是和木星土星不一样的另一种天体。
一旦年轻的太阳开始产生能量，太阳风会将尘埃盘中的物质吹入星际空间，从而结束行星的成长过程。这就是太阳系形成的星云假说，这个假说最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自独立提出，其后一步步逐步演变为现代的成熟理论，为大多数天文学家所接受。
太阳系的组成可以简略的分为五大部分。
太阳：太阳系里的唯一恒星，也是最主要和最重要的成员。它产生巨大能量，并以辐射的形式（例如可见光）把能量稳定地送入太空。太阳在分类上是一颗中等大小的壮年期黄矮星，宇宙中比太阳大且亮的恒星和比它暗淡和低温的恒星都有很多。大约50亿年后，太阳将变得更大与更加明亮，但是质量还不足以发生超新星爆发，只好逐步熄灭火焰变成一颗冷却的白矮星。
行星际物质：太阳不断的放射出电子流，也就是等离子太阳风，在太阳系内创造出一个稀薄的太阳圈大气层，也就是我们所认知的行星际物质。
内太阳系：传统上是类地行星和小行星带区域的总称，类地行星的特点是高密度、由岩石构成、只有少量或没有卫星，也没有光环围绕；它们由高熔点的矿物组成地壳和地幔，核心由铁、镍构成的金属组成；全部都有撞击坑和地质构造的表面特征；在一个平面朝着一个方向运行；边缘的小行星带全是由岩石与不易挥发的物质组成的岩块，数量极其众多。
中太阳系：是由气体巨星和它们的大卫星共同构成，包括许多短周期彗星。在这一区域的固体，主要的成分是“冰”（水、氨和甲烷），不同于以岩石为主的内太阳系。这里的行星都是大块头，囊括了环绕太阳99%的已知质量，包括木星、土星、天王星和海王星。
外太阳系：是指海王星之外的区域，通常也称为外海王星区，在天文学上仍然是未被探测的广大空间区域。这片区域似乎是太阳系中成千上万小天体的生活家园，主要由岩石和冰组成。这个区域被认为是短周期彗星的来源。柯伊伯带也位于这里，而且柯伊伯带中所有的天体总质量也还不到地球质量的十分之一。
奥尔特云是一个假设包围着太阳系的球体云团，理论上有数以兆计的冰冷天体和巨大的质量，布满着不少不活跃的彗星，它们被认为是长周期彗星的来源。其中的物体运动非常缓慢，并且可以受到一些不常见的情况的影响，像是碰撞、或是经过天体的引力作用、或是星系潮汐。塞德娜(Sedna)就是一颗巨大、红化的类冥天体，形状已经被确认，非常像一颗矮行星，有着巨大、高椭率的公转轨道，12050年才能绕日一周，太阳系所统辖的疆界在何处结束，以及星际介质开始的位置，我们并没有明确定义的界限，因为这需要由太阳风和太阳引力来决定。太阳风吹到的最大距离远达冥王星距离的三倍之外。但是太阳引力所能及的范围，理论上应该是这个距离的千倍以上。
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