古时候，人们用肉眼看见天上有一片片云雾状的天体，就称其为“星云”。比如在仙女座内就有一个星云，叫做仙女座大星云。猎户座中三星的下边有一片星云，叫做猎户座大星云。用“大”是表示它占的区域比较大，又比较亮。这些星云到底是什么东西呢？有的人说它是气体与尘埃，有的说是像银河系一样的恒星城。在望远镜口径不够大时，人们难以看清星云究竟是什么。
1774～1784年，法国天文学家梅西耶编了一个星云星团表（称为《梅西耶星表》），其包含有109个天体，各天体用M1，M2……来排列。比如仙女座大星云是M31，猎户座大星云为M42。后来，人们查出M星表实际上是103个，因为其中有6个是重复记录或误认的。
随着望远镜制造得越来越大，人们发现的星云就越来越多了。1888年丹麦的德雷耶尔出版了《星团星云新总表》（代号为NGC），包含有7840个星云；NGC的补编称为IC表，包含有1．3万多个星云。这样，同一个星云就有几个叫法，如猎户座大星云M42也是NGC1976。
19世纪中叶，天体分光术兴起，人们从一些星云的光谱中发现，有些星云实际上是发光的气体。与此同时，美国天文学家哈勃使用威尔逊山天文台的2．5米镜子，将仙女座大星云外围分解为单个恒星。哈勃还利用星云中几个造父变星，求出该星云的距离是90万光年，远在我们银河系之外。到这时候，人们才认识到星云可分为本质不同的两类，一类是银河系内的气体星云；另一类是像银河系一样的星系，通称为“河外星系”。过去，人们用世界上最大的望远镜已发现约1亿个星系。
河外星系的形状是各式各样的。简略地分可分为椭圆星系、旋涡星系与不规则星系，也可细分为椭圆、透镜、旋涡、棒旋和不规则5个类型。各大类型又可细分为几个次型。哈勃的分类系统像个音叉，有时也称为星系音叉图。音叉图中没给出不规则星系，此类星系甚少，约占3％。着名的有大麦哲伦星云与小麦哲伦星云，是航海家麦哲伦在南半球发现的两个河外星系，它们的距离分别为17万光年与18万光年，都是距离我们较近的河外星系。
绝大多数星系是比较稳定的，长时间内光度不怎么变化（通称为“正常星系”），但也有不少星系是不稳定的，可以称之为“特殊星系”。
特殊星系有塞佛特星系、马卡良星系、N星系、射电星系、类星体等。这种分类也不是绝对的，各类之间有重叠交叉的情况。例如，至少有10％的马卡良星系可归人塞佛特星系，N星系中很多是属于射电星系。
射电星系就是辐射无线电波的星系，它们的电波很强，比如用射电望远镜去巡天，很容易就可接收到天鹅座α及半人马座α（NGC5128）的讯号。这些星系的电波很强。这一情况有几种原因：有的可能是一个星系正在分裂开来；有的可能是两个星系相碰撞；有的是巨大的椭圆星系，内部有激烈的活动。但详细情况目前仍然不很清楚。
N星系是美国摩根的星系分类中的一种，它们的中心有一个恒星状的致密亮核，核的外面有一个微弱的延伸的星云状包层。马卡良星系是苏联天文学家马卡良发现的一种星系，它们有强紫外连续谱线。现代人们发现马卡良星系中很多是密近的并且相互作用很强的双重星系。
最值得注意的是塞佛特星系。塞佛特是美国天文学家，他发现旋涡星系中有一类星系很特别，它们的核非常小，但十分亮。它们一般不超过10光年，可是从核里辐射出来的能量却可以超过正常星系总能量的100倍！从谱线分析，核里有向外喷射的现象，速度达到500千米／秒～4000千米／秒。该星系有很强的紫外辐射及红外辐射。光度往往发生快速变化，变化幅度达两三倍，变化的时间由几天到几年。根据这些特点，可以推知塞佛特星系有小到光年以下的，甚至比太阳系大不了十几倍的异常活动区。这些活动区辐射出来的能量超过银河系总辐射的上百倍。但是，这么巨大的能量是从何而来的呢？我国天文学家周体健指出：星系的核心可能是带磁场并高速旋转的超级大星体或者黑洞，大星引力势能或旋转动能转化为活动性的能源，此外有大量等离子体在旋转磁场中受到加速，产生很强的同步加速辐射。但是其活动性的来源并没有解决，还有待研究。