La Voie lactée est une grande galaxie spirale, avec plusieurs bras serpentant autour d'un renflement central épais d'environ 10 000 années-lumière. Les étoiles du renflement central sont plus proches les unes des autres que celles qui sont situées sur les bras, où l'on trouve plus de nuages interstellaires de poussières et de gaz. Le diamètre du disque est d'environ 100 000 années-lumière. Il est enveloppé par un nuage plus étendu d'hydrogène gazeux, déformé sur ses bords, ce nuage étant à son tour enveloppé d'un halo sphéroïdal aplati, qui contient de nombreux amas globulaires d'étoiles, situés principalement au-dessus ou en dessous du disque. Ce halo pourrait être plus de deux fois plus étendu que le disque lui-même. En outre, les études des mouvements galactiques suggèrent que l'ensemble de la Voie lactée contient jusqu'à deux mille milliards de fois la masse du Soleil, soit beaucoup plus de matière que le disque galactique lui-même et les amas annexes. Les astronomes ont donc émis l'hypothèse que la partie connue de la Voie lactée est enveloppée par une couronne bien plus étendue de matière encore indécelable.