ดาวหางเป็นวัตถุขนาดเล็กที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ดาวหางมี "นิวเคลียส" หรือใจกลางที่มีขนาดเพียง 1-10 กิโลเมตร เท่านั้น รู้จักกันว่าเป็น "ก้อนหิมะสกปรก" จากการที่ดาวหางมีองค์ประกอบของน้ำ แข็ง ฝุ่น และก้อนหิน ขณะที่ดาวหางอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ที่รอบนอกของระบบสุริยะ ดาวหางจะมีปฏิกิริยาเพียงเล็กน้อย แต่เมื่อมันเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ รังสีจากดวงอาทิตย์จะทำให้ดาวหางอุ่นขึ้น น้ำแข็งที่ปกคลุมดาวหางจะระเหิดนำพาฝุ่น ก๊าซ และโมเลกุลต่างๆ พุ่งออกมารอบๆ เกิดเป็นหัวดาวหาง (coma) หรือบรรยากาศของดาวหาง หัวดาวหางอาจมีขนาดนับพันหรือนับล้านกิโลเมตร นอกจากนี้ยังเกิดหางที่เป็นกระแสของฝุ่นและก๊าซทอดออกไปในทิศทางตรงข้ามกับดวงอาทิตย์
ข้อสันนิษฐานการเกิดดาวหางมี 3 ทฤษฎีด้วยกัน คือ
ทฤษฎีแรก ดาวหางเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟบนดาวเคราะห์
ทฤษฎีที่สอง ดาวหางมีจุดกำเนิดมาจากฝุ่นละอองในอากาศ
ทฤษฎีสุดท้าย กล่าวว่า ดาวหางเกิดขึ้นในระบบสุริยะเหมือนดาวเคราะห์อื่นๆ
อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีใครยืนยันชัดเจนถึงจุดกำเนิดของดาวหาง เพราะนานๆ จะมีดาวหางปรากฎ ให้สังเกต หรือศึกษา สักครั้งหนึ่ง แต่จากการคำนวณของนักวิทยาศาสตร์ พอจะทราบเกี่ยวกับเส้นทางโคจร ของดาวหาง พอสมควร เส้นทางโคจรของดาวหาง มีความสลับซับซ้อน เพราะมีอิทธิพลมาจากแรงดึงดูดของดาวเคราะห์ ขณะเดินทาง ดาวหางยิ่งเดินทางผ่านดาวเคราะห์มากเท่าใด ย่อมได้รับอิทธิพลแรงดึงดูดของดาวเคราะห์ดวงนั้น มากเท่านั้น ดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ เช่น ดาวพฤหัสบดี ซึ่งมีมวลมาก จะส่งผลกระทบต่อการโคจรของดาวหางมาก นักดาราศาสตร์ สามารถที่จะคำนวณเส้นทางวงโคจรเดิม และวงโคจรในอนาคตของดาวหางได้ โดยศึกษาอิทธิพล ของสนามดึงดูดจากดาวเคราะห์ที่ดาวหางจะโคจรผ่าน
ส่วนประกอบของดาวหาง
- นิวเคลียส เป็นใจกลางหัวดาวหาง ประกอบด้วยธาตุต่าง ๆ จำพวก คาร์บอน ( C )ไฮโดรเจน (H) ออกซิเจน (O ) และ ไนโตรเจน (N ) รวมตัวกัน โดยมีน้ำ เป็นองค์ประกอบสำคัญ นอกจากนั้น ยังมีฝุ่นของซิลิกอน แมกนีเซียม และธาตุหนักอื่น ๆ ฝุ่นเหล่านี้รวมตัวกับน้ำแข็งอัดแน่นอยู่ด้วยกัน ทำให้เกิดเป็นนิวเคลียสสีดำเหมือนถ่าน
- โคมา เมื่อดาวหางโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ รังสีความร้อนทำให้น้ำแข็งบริเวณผิวของนิวเคลียส ระเหิดเป็นไอ ก๊าซและฝุ่นผงจึงขยายตัวเป็นบรรยากาศห่อหุ้มนิวเคลียสไว้กลายเป็นหัวดาวหาง เรียกว่า โคมา
- หางฝุ่น เป็นก๊าซและฝุ่นพัดกระพือออกจากหัวดาวหาง สะท้อนแสงให้เห็นเป็นหางชนิดสั้นและ มีลักษณะโค้ง มีความเป็นกลางทางประจุไฟฟ้า แรงดันจากรังสีความร้อนของดวงอาทิตย์ผลัก ให้หางลู่ไปในแนวตรงข้ามกับดวงอาทิตย์เสมอ
- หางก๊าซ ก๊าซในหางดาวหางทำปฏิกิริยากับลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ ทำให้ก๊าซต่าง ๆ แตกตัว เป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า หรือ ไอออน เช่น อนุภาคประจุคาร์บอนมอนนอกไซด์ (CO+) เปล่งแสง สีน้ำเงินในหางก๊าซเคลื่อนที่หนีออกจากดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วหลายร้อยกิโลเมตรต่อวินาที หางก๊าซ มีลักษณะเหยียดตรง และยืดยาวออกไปหลายล้านกิโลเมตร