Materia we przestrzeni kosmicznej rozmieszczona jest bardzo nierównomiernie. Jej skupiska obserwowane są w postaci galaktyk czyli wielkich zgromadzeń gwiazd. Galaktyka jest jednostką organizacyjną materii we Wszechświecie.

W niektórych miejscach Wszechświata zagęszczenie galaktyk jest tak duże, że wielokrotnie przekracza średnią gęstość. Ale istnieją także obszary, w których prawie nie występują żadne galaktyki. Z reguły jednak dominuje średnia koncentracja galaktyk. Zwiększona koncentracja galaktyk nosi nazwę grupy galaktyk, natomiast obszar ich pozbawiony to pustka. Grupa galaktyk to układ składający się z więcej niż dwóch galaktyk , pomiędzy którymi występuje oddziaływanie grawitacyjne i trwa ono przez okres co najmniej 10 lat.

Jest to jednak definicja niezbyt przydatna, ponieważ w celu wyodrębnienia grupy należy wykonać szereg badań tych galaktyk, m.in. ich jasności czy prędkości. Dużo bardziej praktycznym kryterium pozwalającym na wyizolowanie grupy galaktyk jest kontrast gęstości.

Bardzo specyficznymi grupami galaktyk są galaktyki podwójne. Jest to układ dwóch galaktyk, w otoczeniu których nie występują inne obiekty. Galaktyki te poruszają się wokół wspólnego środka masy. W niektórych wypadkach galaktyki podwójne mogą wchodzić w skład większych grup galaktyk. Obecnie trudno stwierdzić czy galaktyki podwójne należą do odrębnego rodzaju obiektów czy też stanowią specyficzny przypadek grupy galaktyk.

W systematyce wyodrębnia się tzw. układ Lokalny galaktyk. Do tego układu należy Nasza Galaktyka czyli Droga Mleczna oraz Wielka Mgławica w Andromedzie, a także dwie mniejsze galaktyki: M33 i Duży Obłok Magellana oraz 10 karłowatych galaktyk nieregularnych i kilkanaście galaktyk karłowatych eliptycznych.

Grupy, które zawierają dużą liczbę galaktyk określane są jako gromady galaktyk. Im więcej galaktyk zawiera dana gromada tym łatwiej można ją wyizolować wśród wszystkich galaktyk w przestrzeni kosmicznej.

W zależności od wyboru kryterium istnieje obecnie kilka sposobów klasyfikacji galaktyk. I tak kryterium może stanowić wygląd zewnętrzny , jasność oraz widmo. Najbardziej popularny system klasyfikacji galaktyk został wprowadzony przez Hubble'a w roku 1936. Opiera się on na cechach budowy morfologicznej galaktyk. Jest to dobry system do klasyfikacji tzw. galaktyk normalnych. Przyjmuje się, że w takich galaktykach źródłem światła są wyłącznie gwiazdy. Pomija się tutaj wkład pochodzący od mgławic emisyjnych. Innym rodzajem galaktyk są te, w których źródłem promieniowania jest także jądro znajdujące się w centrum galaktyki. W jądrze tym źródłem światła są nie tylko gwiazdy.

Biorąc pod uwagę cechy budowy galaktyk można je podzielić na trzy grupy. Są to galaktyki eliptyczne, spiralne i pozostałe.

Galaktyki eliptyczne mają w przybliżeniu kształt elipsy. Składają się one głównie z gwiazd starych, które mają małe masy. Zawierają także niewielkie ilości gazów i pyłów. Ponieważ brak jest gwiazd młodych, które mają niebieską barwę zatem galaktyki eliptyczne maja zabarwienie czerwone. Oczywiście mimo ewidentnych podobieństw galaktyki te różnią się pod wieloma względami. Mogą mieć różne rozmiary a także jasności absolutne.

W galaktyce odległości między sąsiednimi gwiazdami są duże w porównaniu z ich średnicami. Dlatego na ich ruch nie ma wpływu oddziaływanie sąsiedniej gwiazdy ale wypadkowe pole grawitacyjne pochodzące od wszystkich gwiazd . Zorientowanie orbit gwiazd w galaktykach eliptycznych jest bardzo chaotyczne.

Większe zróżnicowanie panuje w grupie galaktyk spiralnych. Łączy je schemat budowy. Każda galaktyka spiralna mianowicie składa się z jądra oraz spiralnych ramion. Ramiona te tworzą tzw. dysk galaktyczny. Przeważnie liczba tych ramion wynosi dwa ale czasem występuje tylko jedno ramię lub jest ich trzy. Cechą charakterystyczną galaktyk spiralnych jest ich rotacja wokół własnej osi. Wskazuje na to duże spłaszczenie całego układu oraz wygięcie ramion. Galaktyki spiralne dzieli się dodatkowo na cztery grupy w zależności od rozmiarów ramion w stosunku do jądra galaktyki. Grupy te określa się literami: a, b, c, d. Jeśli elementem dominującym pod względem rozmiarów oraz jasności jest jądro a ramiona są ledwo widoczne to taką galaktykę zalicza się do grupy Sa. Jeżeli natomiast dominującą strukturą są ramiona a jądro jest mało widoczne wtedy galaktykę taką określa się jako Sd. Pozostałe dwie grupy galaktyk zawierają układy pośrednie. W skład ramion galaktyk spiralnych wchodzą jasne niebieskie gwiazdy. Są to gwiazdy młode i stanowią dowód na to ,że ciągle trwa proces formowania się nowych gwiazd z gazowo - pyłowej materii międzygwiazdowej. Natomiast w skład jąder takich galaktyk wchodzą stare małomasywne gwiazdy podobnie jak to ma miejsce w galaktykach eliptycznych.

W skład galaktyk eliptycznych wchodzą jeszcze tzw. galaktyki spiralne z poprzeczką.

Oprócz galaktyk eliptycznych i galaktyk spiralnych istnieją jeszcze galaktyki o cechach pośrednich . Jądra takich galaktyk mają postać galaktyk eliptycznych . Jądra otoczone są przez słabo zarysowany dysk, nie występują natomiast ramiona. Galaktykom tym nadano nazwę galaktyk soczewkowatych.

Różnica w budowie między poszczególnymi grupami galaktyk wynika z ich różnych dróg ewolucyjnych. Do uformowania się wszystkich typów galaktyk doszło z gazu pierwotnego, który wypełniał przestrzeń kosmiczną. W gazie tym zaczęło dochodzić do tworzenia się lokalnych zagęszczeń , z których powstały protogalaktyki. W następnej kolejności zaczęły formować się gwiazdy. I teraz w zależności od warunków oraz czasu trwania tego procesu powstawały różne typy galaktyk. Przypuszcza się, że w przypadku galaktyk eliptycznych czas formowania się gwiazd był stosunkowo krótki. W procesie tym prawie całkowicie został wyczerpany gaz pierwotny. Od tego momentu zaczęły wykonywać swobodne ruchy.

W przypadku galaktyk spiralnych do uformowania się gwiazd doszło jedynie w części centralnej układu. W ten sposób doszło do powstania jądra galaktyki. Proces formowania się dalszych gwiazd był powolny i mało wydajny. Dlatego gaz pierwotny nie wyczerpał się.

Warto przyjrzeć się teraz dokładniej Naszej Galaktyce. Są to wszystkie gwiazdy widoczne na niebie a także materia międzygwiazdowa.

Po raz pierwszy budowę Naszej Galaktyki opisał w roku 1784 Herschel. Badając gwiazdy widoczne na niebie oraz licząc je uczony doszedł do wniosku, że muszą one stanowić pewien skończony układ. Pozycja Słońca w tym układzie jest wyznaczona przez największą koncentrację gwiazd. Dziś wiadomo, że błędnie założył on centralne położenie Słońca. Wynikało to z nieznajomości pojęcia materii międzygwiazdowej. Nasza Galaktyka należy do galaktyk spiralnych typu Sb ze śladami poprzeczki. W obrębie galaktyki znajduje się gwiazd. Masa galaktyki wynosi mas Słońca natomiast jej jasność to jasności Słońca. Można z tych danych wywnioskować, że masa przeciętnej gwiazdy wchodzącej w skład Naszej Galaktyki jest zbliżona do masy Słońca ale jej jasność stanowi zaledwie 0.1 jasności Słońca. Nie jest to do końca prawda. Rozbieżności mogą wynikać z faktu, że w skład Naszej Galaktyki wchodzi także ciemna materia, która nie emituje promieniowania ale daje przyczynek do masy całej Galaktyki. Do tej pory jednak nie została zlokalizowana w Galaktyce forma w jakiej ciemna materia miałaby występować. Masę Galaktyki w połowie stanowi jądro a w połowie dysk. Cała Galaktyka otoczona jest przez sferyczne halo. W jego skład wchodzi kilkaset kulistych gromad oraz pojedyncze gwiazdy no i warstwa gazów zawierająca ciemną materię. W skład materii międzygwiazdowej wchodzi przede wszystkim wodór atomowy oraz molekularny i pył. Materia międzygwiazdowa skupia się głównie w obrębie dysku galaktycznego i stanowi zaledwie 0.1 masy Galaktyki.

W jądrze Naszej Galaktyki występuje duża koncentracja gwiazd. Przypuszcza się, że w centrum Galaktyki znajduje się czarna dziura o dużych rozmiarach . Masa tego obiektu może przekraczać nawet milion mas Słońca.

W obrębie Naszej Galaktyki występują dwie populacje gwiazd. Wyróżnia się je biorąc pod uwagę ich cechy fizyczne. I tak do gwiazd populacji I zalicza się gwiazdy młode, w skład których wchodzą pierwiastki ciężkie. Zlokalizowane są one w obrębie dysku galaktycznego. Poruszają się one wokół centrum Galaktyki po orbitach niemalże kołowych . Gwiazdy te kształtują tzw. podsystem płaski. Do populacji pierwszej zalicza się także obłoki materii międzygwiazdowej. Drugą populację stanowią gwiazdy stare, w skład których wchodzi mała ilość ciężkich pierwiastków. Ich ułożenie w Naszej Galaktyce jest symetryczne i sferyczne. W skład populacji II wchodzą gwiazdy koncentrujące się w centrum Galaktyki a także te , które budują sferyczne halo. Gwiazdy populacji II poruszają się po bardzo zróżnicowanych zarówno pod względem kształtu jak i rozmieszczenia orbitach.