Структура Млечного Пути представлена гало, диском, ядром и рукавами.

Галактика включает пару узловых подсистем, вложенных одна в другую и гравитационно взаимосвязанных.

Первая именуется сферической - гало, ее звезды сосредоточены по центру галактики, а концентрация вещества, высокая по центру галактики, достаточно стремительно понижается с отдалением от него.

Центральный, самый плотный сегмент гало на промежутке нескольких тысяч световых лет от центра Галактики обозначается как балдж.

Вторая подсистема - это громоздкий звездный диск. Его образно можно представить как пару сложенных краями блюдец. В диске сосредоточение звезд существенно выше, чем в гало. Звезды внутри диска передвигаются по круговым траекториям около центра Галактики. В звездном диске между спиральными рукавами размещается Солнце.

Звезды галактического диска принято относить к населению I типа, звезды гало - населению II типа. К диску, плоской составляющей Галактики, принадлежат звезды ранних спектральных классов О и В, звезды рассеянных скоплений, темные пылевые туманности. Гало, напротив, сформировано объектами, образовавшимися на ранних стадиях эволюции Галактики: звезды шаровых скоплений, звезды типа RR Лиры.

Области между звездами насыщены разреженным веществом, излучением и магнитным полем. В межзвездной среде зафиксированы колоссальные холодные участки (молекулярные облака) с температурой 5 - 50 К и газ с феноменально высокой температурой 106 К - корональный газ.

Центральный, самый сжатый участок Галактики, называемый ядром, размещен в направлении созвездия Стрельца. В ядре безмерный конгломерат звезд: на каждом кубическом парсеке располагается до тысячи звезд. Ближе к центру фиксируются участки ионизированного водорода и множественные источники инфракрасного излучения, демонстрирующие протекающее там звездообразования. В самом центре Галактики подозревают наличие черной дыры массой примерно миллион масс Солнца. На кольцевом отрезке галактического диска (3 - 7 кпк) представлено практически все молекулярное вещество межзвездной среды; там расположено максимальное число пульсаров, остатков сверхновых и источников инфракрасного излучения. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью спрятано от наблюдателей массивными слоями поглощающей материи. Этим поясняется тот факт, что исследования стартовали лишь после внедрения приемников инфракрасного и радиоизлучения, поглощаемых в меньшей степени.

Одними из наиболее заслуживающих внимание и хранящих множество тайн являются спиральные ветви (или рукава). Вдоль рукавов в основном представлены наиболее молодые звезды, многочисленные разрозненные звездные сосредоточения, а также череда плотных облаков межзвездного газа, в которых все еще формируются звезды. Разница между гало и рукавами заключается в том, что в гало любые рецидивы звездной активности весьма нечастые явления, а в ветвях продолжаются активные процессы, обусловленные непрекращающийся трансформацией вещества из межзвездного пространства в звезды и в противоположном направлении.

По текущим гипотезам, спиральные рукава согласованы с волнами сжатия, распространяющимися по диску галактики. Следуя через участки сжатия, вещество диска уплотняется, а создание звезд из газа существенно усиливается. Факторы, повлиявшие на рождение в дисках спиральных галактик, настолько специфичной волновой структуры на сегодня не найдены.