人们认为，我们的太阳系是在大约46亿年前从一个大的气体和尘埃云中形成的，直径达数光年，被称为星云。这片云主要由氢气组成，还有少量构成今天太阳系的元素。根据太阳星云理论，这个云的一部分开始在重力作用下收缩，可能是由于附近的超新星的干扰或另一颗恒星的通过，当它这样做时，云最初的缓慢旋转开始随着它的收缩而增加，导致它变平成一个圆盘形状。随着更多的物质积累在圆盘中心，密度和温度增加，达到了氢原子开始融合的程度，形成了氦，并释放出巨大的能量，导致了太阳的诞生。行星、小行星和彗星从剩余的物质中形成。

一段时间后，进一步的坍缩因太阳达到静水平衡而停止。来自年轻太阳的太阳风驱散了太阳星云中的大部分物质，降低了其密度，星云开始冷却。除了三种最轻的元素--氢、氦和锂--太阳星云所包含的元素要么是由现在早已消失的恒星中的核聚变形成的，要么在比铁重的元素的情况下，由超新星创造。简单的共价分子，包括水、甲烷和氨，以及离子分子，如金属氧化物和硅酸盐，也会存在。最初，由于圆盘中的高温，这些化合物将是气态的，但随着冷却的发生，大多数元素和化合物凝结成微小的颗粒；金属和离子化合物由于其较高的沸点和熔点而首先凝结。

在圆盘中心附近，金属、金属化合物和硅酸盐占主导地位，但是在更远的地方，温度更低，大量的冰从星云中凝结出来。在这个外部区域，气态的氢和氦也很丰富；这些气体在很大程度上被靠近太阳的太阳风所驱散。微小的固体颗粒碰撞并粘在一起，形成越来越大的物体，开始通过引力吸引更多的物质，最终导致行星的形成。在内太阳系，由于缺乏冰、氢和氦，形成了相对较小的行星水星、金星、地球和火星，主要由岩石组成。在更远的地方，冰和矿物颗粒聚集在一起，形成较大的天体，能够通过其相对强大的引力场保留轻质气体氢和氦，从而形成了 "气体巨行星"，木星、土星、天王星和海王星。

太阳星云理论解释了我们太阳系的一些关键特征。行星--除了不再被认为是行星的冥王星--都或多或少地位于同一个平面上，而且它们都以相同的方向围绕太阳运行，这一事实表明，它们起源于围绕太阳的一个圆盘。在太阳系内部存在着相对较小的岩质行星，而在外部区域存在着气态巨行星，这也很符合这个模型。

在最外层的行星海王星之外，是柯伊伯带，这是一个由岩石和冰组成的相对较小的物体区域。人们认为冥王星可能起源于此，而彗星是柯伊伯带的物体，它们被推入轨道，进入内太阳系。太阳星云理论也很好地解释了柯伊伯带，它是由剩余的冰和岩石物质造成的，这些物质分散得太薄，无法形成行星。

支持这一理论的进一步证据来自于银河系的其他地方。天文学家可以研究我们银河系中目前正在形成恒星的部分，比如猎户座星云，这是一个位于猎户座的大体积气体。这个星云中的大多数新星都被气体和尘埃盘所包围，人们认为行星最终会从这些气体和尘埃中形成。