La Voie lactée contient à la fois des étoiles dites de type I, étoiles bleues brillantes, et des étoiles de type II, étoiles géantes rouges. La Voie lactée centrale et le halo sont composés de la population de type II. La majorité de cette région est masquée derrière des nuages de poussières, ce qui empêche son observation visuelle. Le rayonnement provenant de la région centrale a été enregistré au moyens de détecteurs infrarouges et de radiotélescopes. Ces études ont signalé la présence d'objets très compacts près du centre de la Galaxie, qui seraient des vestiges d'explosions d'étoiles ou même un trou noir massif.
Le centre de la Galaxie est entouré d'un disque aplati où coexistent des étoiles de types I et II, les plus brillantes étant des supergéantes bleues. Les bras spiraux contiennent une majorité d'étoiles de type I, ainsi que beaucoup de poussières et de gaz interstellaires ; un des bras passe à proximité de notre Soleil (distant d'environ 28 000 années-lumière du centre de la Galaxie) et traverse la grande nébuleuse d'Orion.