在茫茫的宇宙海洋中，千姿百態的“島嶼”，上面居住著無數顆恆星和各種天體，天文學上稱為星系。我們居住的地球就在一個巨大的星系——銀河系之中。在銀河系之外的宇宙中，像銀河這樣的太空巨島還有上萬億個，它們統稱為河外星系。

關於星系的形成包含了兩方面，一是上下理論，二是下上理論。上下理論是指：星系由一次宇宙大爆炸中形成，發生在137億年前。另一個學說則是指：星系由宇宙中的微塵所形成。原本宇宙有大量的球狀星團，後來這些星體相互碰撞而毀滅，剩下微塵。這些微塵經過組合，而形成星系。那麼星系究竟是如何形成的呢？

按照宇宙大爆炸理論，第一代星系大概形成於大爆炸發生後十億年。在宇宙誕生的最初瞬間，有一次原始能量的爆發。隨著宇宙的膨脹和冷卻，引力開始發揮作用，然後，幼年宇宙進入一個稱為“暴漲”的短暫階段。原始能量分佈中的微小漲落隨著宇宙的暴漲也從微觀尺度急劇放大，從而形成了一些“溝”，星系團就是沿著這些“溝”形成的。

哈勃太空望遠鏡拍攝的遙遠的年輕星系照片，其中包含有正在形成中的星系團（原星系）， 十八個正在形成中的星系團的單獨照片。每個星系團距地球約一百多億光年。著名的“哈勃深空”照片展示了一千多個在宇宙形成後不到十億年內形成的年輕星系。 哈勃深空圖片的箭頭所指的可能是迄今為止發現的最遙遠的星系。

隨著暴漲的轉瞬即逝，宇宙又回覆到如今日所見的那樣通常的膨脹速率。在宇宙誕生後的第一秒鐘，隨著宇宙的持續膨脹冷卻，在能量較為“稠密”的區域，大量質子、中子和電子從背景能量中凝聚出來。一百秒後，質子和中子開始結合成氦原子核。在不到兩分鐘的時間內，構成自然界的所有原子的成分就都產生出來了。大約再經過三十萬年，宇宙就已冷卻到氫原子核和氦原子核足以俘獲電子而形成原子了。這些原子在引力作用下緩慢地聚整合巨大的纖維狀的雲。不久，星系就在其中形成了。大爆炸發生過後十億年，氫雲和氦雲開始在引力作用下集結成團。隨著雲團的成長，初生的星系即原星系開始形成。那時的宇宙較小，各個原星系之間靠得比較近，因此相互作用很強。於是，在較稀薄較大的雲中凝聚出一些較小的雲，而其餘部分則被鄰近的雲所吞併。同時，原星系由於氫和氦的不斷落入而逐漸增大。

原星系的質量變得越大，它們吸引的氣體也就越多。一個個雲團各自的運動加上它們之間的相互作用，最終使得原星系開始緩慢自轉。這些雲團在引力的作用下進一步坍縮，一些自轉較快的雲團形成了盤狀；其餘的大致成為橢球形。這些原始的星系在獲得了足夠的物質後，便在其中開始形成恆星。這時的宇宙面貌與今天便已經差不多了。星系成群地聚集在一起，就像我們地球上海洋中的群島一樣鑲嵌在宇宙空間浩瀚的氣體雲中，這樣的星系團和星系際氣體伸展成纖維狀的結構，長度可以達到數億光年。然後，如此大尺度的星系的群集在廣闊的空間呈現為球形。