星系的外形和結構是多種多樣的，但大多由橢球形的中央核球和（或）扁平的盤成分構成。1926年，哈勃按星系的形態進行分類，把星系分為橢圓星系、旋渦星系和不規則星系三大類。後來又細分為橢圓、透鏡、旋渦、棒旋和不規則5個型別。 　　

橢圓星系沒有盤成分，外形近似於橢圓，記為E型，後面標以阿拉伯數字表示橢圓的扁度，從0到7，數字越大，橢圓越扁。旋渦星系核球和盤兩種成分都有，外形像旋渦，記為S型，大多數都有兩條沿相反方向旋卷的螺線形旋臂，其中一些在核心部分有一棒狀結構，稱為棒旋星系，沒有棒狀結構的則稱為正常旋渦星系。棒旋星系記為SB型。S和SB型號後面附以小寫英文字母a、b、c表示核球和盤兩種成分的相對重要性以及旋臂纏卷的鬆緊程度，a型核球最大，旋臂最緊，b型次之，c型核球最小，旋臂最松。與旋渦星系類似為盤狀但無旋臂的星系歸為透鏡型，記為S0。不規則星系的形狀沒有規則，記為Irr型。 　　

此外，從尺度和光度上分，有一種超巨型橢圓星系，往往出現於星系團的中心或中心附近，據認為是幾個星系碰撞併合的產物。這種稀有的星系稱為cD星系。相反，為數眾多，尺度和光度比正常星系小的星系稱為矮星系，並可進一步細分為矮橢圓星系(dE)、矮不規則星系(dIrr)和矮橢球星系(dSph)。 　　

在1 000個最亮的星系中，旋渦星系佔75％，橢圓星系佔20％，不規則星系佔5％。如果包括矮星系在內，則相對比例變為30∶60∶10。不同形態星系的比例也與星系所在的環境相關：在密度高的富星系團中，大多數亮星系是橢圓星系和透鏡星系，旋渦星系只佔5％～10％；而在星系團外的低密度環境中，亮星系中80％是旋渦星系。