有一些学者提出了非模型化分类系统，给出了若干个可以直接测量星系形态的结构参数，如：聚集度指数C、非对称指数A、簇聚指数S、基尼系数G及矩指数M20。这些参数可以反映星系的形成历史、恒星形成、与其他星系的相互作用、已经发生或正在进行的并合活动等。

银河系，是一个包含太阳系的棒旋星系。直径介于100，000光年至180，000光年。大约拥有1，000亿至4，000亿颗恒星，并可能有1，000亿颗行星。太阳系距离银河中心约2.8万光年，在有着浓密气体和尘埃，被称为猎户臂的螺旋臂的内侧边缘。在太阳的位置，公转周期大约是2亿7，000万年。从地球看，因为是从盘状结构的内部向外观看，因此银河系呈现在天球上环绕一圈的带状。

银河系有几个卫星星系，它们都是本星系群的成员，并且是室女超星系团的一部分；而它又是组成拉尼亚凯亚超星系团的一部分。整个银河系对银河系外的参考坐标系以大约每秒600公里的速度在移动。

银河系是由被气体、尘埃和恒星组成的盘面，环绕着中央的棒状核心区组成的星系。银河系的质量分布与哈勃星系分类的Sbc型极为相似，显示这是一个螺旋臂结构相对松散的棒旋星系。在1990年代，天文学家开始怀疑银河系是棒旋星系而不是一个普通的旋涡星系。他们的怀疑在2005年被斯皮策空间望远镜的观测证实，这表明银河系中心的棒比之前预想的还大。

银河系是本星系群第二大的星系，恒星盘面的直径大约100，000光年，平均厚度大约1，000光年。荡漾在银河平坦的盘面上下方，像环状细丝包围环绕着银河系的恒星，可能都属于银河系的本身。如果是这样，这意味着银河系的直径在 150，000～180，000光年。

20世纪20年代，美国天文学家哈勃在仙女座大星云中发现了一种叫作“造父变星”的天体，从而计算出星云的距离，终于肯定它是银河系以外的天体系统，称它们为“河外星系”。河外星系，是位于银河系之外、由几十亿至几千亿颗恒星、星云和星际物质组成的天体系统。之所以称之为河外星系，是因为他们全部都存在于银河系之外，即所有银河系之外的所有天体系统被称为河外星系。而银河系与河外星系即组成了天文学对于天体的最高称——总星系。而银河系也只是总星系中的一个普通星系。人类估计河外星系包含的天体及天体系统总数在万亿个以上，它们如同辽阔海洋中的岛屿，故也被称为“宇宙岛“。

关于河外星系的发现过程可以追溯到两百多年前。在当时法国天文学家梅西耶为星云编制的星表中，编号为M31的星云在天文学史上有着重要的地位。初冬的夜晚，熟悉星空的人可以在仙女座内用肉眼找到它——一个模糊的斑点，俗称仙女座大星云。