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与我们截至目前所研究过的天体相比，彗星的特别之处在于其特殊的形状、巨大的轨道偏心率以及罕见性。在相当长一段时间内，彗星的结构和本质都显得那么神秘，人类对这类天体一直有着很大的兴趣。我们对可以观测到的地球附近的一颗彗星（更准确的说法是太阳附近的彗星）进行研究后发现，这颗彗星由三个部分构成，每个部分并不是各自独立、相互区别，而是彼此融为一体。
首先，我们肉眼看见的是一个星状物，这是彗星的核，又叫“彗核”（cometary nucleus）。
然后，包裹核的是一片模糊的云状物，像雾一样一直延伸到边缘，因而我们无法看清它的边界，这片云状物被称为“彗发”（coma）。“彗核”与“彗发”结合起来构成彗星的头部，看起来就好像是透过云雾闪烁的星光。
最后是从彗星延伸出来的尾部，长短不一，各种各样。小彗星的尾巴短到几乎看不见，而大彗星的尾巴在天空中延伸，能占据很大面积。彗星尾部与头部相连的地方较窄而且明亮，逐渐远离头部后会变得较宽，也会越来越分散，因此它看起来总是类似于扇形。到最末，彗尾（cometary tail）变得模糊不清，与天空连成一片，肉眼难以追踪，也就看不清楚它到底消失在了什么地方。
彗星的亮度差异非常大，虽然明亮的彗星拥有耀眼的光芒，但大部分彗星是无法凭肉眼看见的。有时候，我们看到彗星却看不见它的尾部，当然，这是极其微弱的彗星才会出现的情况。有时候，我们几乎看不见彗星的核，只能看见一小片彗发，像一片稀薄的云彩，但中间会略亮一些。
历史记录显示，100年中能够以肉眼看见的彗星为20多颗，而通过望远镜对天空进行观察时，会发现彗星的数目比我们想象中的要多得多。目前，勤奋的观测者们每年都会发现一大批彗星。显然，这个数量的彗星在很大程度上都是偶然被发现的，但同时也取决于观测者搜索的技术。有时候，同一颗彗星会同时被多位观测者观察到。这时，在已知的一次彗星出现时，第一个将这颗彗星的准确位置上报给天文台的人，即被认为是这颗彗星的发现者。
尽管这样，彗星的命名仍然需要遵守一些规则，这是因为多数彗星的出现没有规律，随机性强，就算是周期彗星也都拥有很长的周期。彗星的名字通常使用发现者的名字进行命名，然后再将公历年份加在发现者的名字之前，最后根据这一年发现彗星的次序添加拉丁字母 a 、 b 、 c ……不过，发现者也可以自己命名。
望远镜被发明之后，人们便发现彗星像行星一样是绕着太阳运行的。牛顿指出，彗星的运动类似于行星的运动，同样受到太阳引力的支配。这两者最大的区别是，行星的轨道近似于圆形，而彗星的轨道狭长，以至于很多情况下难以确定彗星轨道的远日点位置。想必，许多读者希望准确地知道彗星轨道的基本情况以及对其产生制约的法则，下面我们就来一一解释。
牛顿说，物体只要受到太阳引力，就会沿着圆锥曲线运动。 公元前4世纪，希腊数学家密勒克姆首先提出了圆锥曲线的概念，当平面与圆锥相交时可能会产生三条曲线，这时候，如果移动的平面与圆锥的任意母线都不平行，那么所得的截线是椭圆；如果移动的平面与圆锥的一条母线平行，那么所得的截线就是抛物线；如果移动的平面与圆锥的轴平行，那么所得的截线是双曲线的一个分支（把圆锥面换成相应的二次锥面时，则可得到双曲线）。 由此，我们也就知道，圆锥曲线分为椭圆、抛物线和双曲线三种，第一种是人们都很熟悉的、首尾相连的曲线，而后两种都有两个分支，可以向远方无限延伸。抛物线的两个分支在很远的地方几乎会向同一个方向伸展，但双曲线的这两个分支则永远是分开的。
当理解了这些曲线，我们就可以进行一个思维实验，假设现在地球把我们留在了其绕着太阳公转轨道的某个点上。为了打发在太空中的寂寞时光，我们模拟开枪来消磨时间，想象子弹也像小行星一样绕着太阳运行。所有发射出去的子弹，如果速度低于地球的公转速度，即小于每秒29.8千米，它们就会绕着太阳运行，而且运行轨道会比地球的公转轨道小，无论子弹朝着什么方向射出都是一样的；如果子弹的速度与地球的公转速度相同，它们的运行轨道等于地球的公转轨道，而且周期相同，所有子弹会用一年的时间绕着太阳运行一周，最后汇聚于出发点；如果子弹的速度比地球的公转速度快，即大于每秒29.8千米，它们的运行轨道要比地球的公转轨道大，随着速度的增大，公转周期也会变长。假如子弹的速度大于每秒41.8千米，它们便能摆脱太阳的引力，沿着双曲线的一端一去不复返。无论我们朝着哪个方向开枪，最终都会出现这种情况。因此，在太阳周围一定区域内有着一定的速度限制，当速度超过了这个限制时，彗星便会挣脱太阳的束缚，一去不回；如果无法超越这个限制，太阳的引力就能够把它拉回来。
与太阳的距离越近，这个速度的限制也会越大。速度的限制与到太阳距离的平方根是反比关系，所以，如果到太阳的距离是原来的四倍，那么速度限制只有原来的一半。空间中任意一点的速度限制都能很容易地计算出来。在行星沿着轨道运行时，经过这一点的速度乘以2的平方根1.414即可。
因此，假如天文学家能通过观测得出一颗彗星经过运行轨道中的某个已知点的速度，就可以推算出这颗彗星飞离太阳的距离以及它的回归周期。通过分析这颗彗星在可见期内观测到的数据，天文学家就能得出关于这个问题的更准确答案。
实际上，我们发现的所有彗星的运行速度都没有超过上述限制。需要注意的是，在观测时，有些彗星的速度稍微大于太阳引力所允许的最大速度，但超出的部分可能存在于误差范围内，有些彗星的速度非常接近限制速度，但无法弄清楚它比限制速度小还是大。因此，这些彗星的运行轨道会在太阳系的边缘地区，需要经过几百年、几千年，甚至是几万年才能回来。有些彗星的运行速度又远远小于限制速度，它们绕着太阳公转一周的时间比较短，所以叫作“周期彗星”（periodic comet）。
在所有的彗星中，第一个被发现依规则周期回归的彗星是天文学史上著名的哈雷彗星（Halley's comet）。这颗卫星于1682年8月出现，在一个月的时间内都可以被观测到。哈雷根据观测到的这颗彗星的数据，计算出了它的运行轨道。他发现，这颗彗星运行轨道的特征和开普勒在1607年观测到的那颗明亮彗星的运行轨道相同。
两颗彗星似乎恰好沿着同一个轨道运行是根本不可能的事情，于是，哈雷推断这颗彗星的运行轨道实际上是椭圆形的，运行周期大约是76年。如果事实真是如此的话，那么这颗彗星应该在过去的76年中出现过。
因此，哈雷根据这个周期向前追溯，想看看是否有关于这颗彗星的记录。1607减去76是1531，他发现1531年确实出现过一颗彗星，他认为这就是上文所说的那颗彗星。1531再减去76就是1456，1456年果然也出现了一颗彗星，而且这颗彗星的出现曾经引发了整个基督教世界的恐慌，当时的教皇加里斯都三世（Callixtus III）下令祷告，一方面祈求这颗彗星不要给国家带来灾难，另一方面也祈求能打败进攻欧洲的土耳其人，“教皇下诏制彗星”的传说极有可能就是指这件事情。
哈雷还在更古老的历史中找到了这颗彗星可能出现的记载，但由于缺乏对这颗彗星更详尽的描述，哈雷也无法确定是否是这颗彗星。不过，根据1456年、1531年、1607年和1682年这四个年份的详细记录，哈雷有充足的理由推测这颗彗星在1758年还会出现在近日点附近。克莱罗（Clairaut）是当时法国最著名的数学家之一，他计算出了木星引力和土星引力对这颗彗星的运行轨道产生的影响。他发现这种引力的影响会推迟彗星的回归，也就是说，这颗彗星在1759年的春天才能回到近日点。后来这个预言被证实了，这颗彗星果然出现，并且在1759年3月12日经过近日点。
根据预测，哈雷彗星下一次回归出现在1835年11月，1910年4月是再下一次，这次哈雷彗星的景象非常壮观：4月20日，当哈雷彗星在近日点附近经过时，我们通过肉眼就能看见它的尾巴；5月初，它在黎明前夕的东天中呈现耀眼的光芒。彗星的尾巴经过近日点时的角度高达150˚；5月19日，这颗彗星从太阳和地球之间穿过，两天后它的尾巴从地球上空掠过。由于当时它和地球之间的距离仅为2500万千米，所以有些人担心，被彗星尾巴笼罩的地球生物会死亡。事实上，彗星的尾巴非常稀薄，没有给地球带来任何不利影响。7月时，哈雷彗星已经离太阳很远了，即使通过望远镜也无法看见它。然而，它在天空中横扫而过时的景象，着实令当时的人们惊慌不安。1986年，当哈雷彗星再次回到近日点，人们又以肉眼领略了一次这颗彗星带来的奇观。哈雷彗星下一次经过近日点的时间大约是2061年。
1770年6月，继哈雷宣布以他的名字命名彗星之后，法国天文学家莱克塞尔（Lexell）发现了一颗非常特殊的彗星。不久之后，就可以通过肉眼观测到这颗彗星了。这颗彗星的运行轨道一经证实就在天文学界掀起热议，它的轨道是椭圆形的，运行周期大约为6年。大家都对它的回归进行了充满信心的预测，但后来这颗彗星却再也没有出现过。好在人们很快就找到了其中的原因。这颗彗星在6年后回归时恰好位于太阳的另一边，所以无法看见。根据计算，当这颗彗星继续运行时会经过木星，而木星的引力导致它的运行轨道发生变化，从而超出了望远镜能够观测到的范围。这也解释了为什么以前从来没有看见过它。在莱克塞尔发现这颗彗星之前，它恰好经过木星附近，而木星改变了它原来的运行。1767年，木星的引力将这颗彗星拉到太阳附近，并使它围绕太阳公转了两周；1779年，当木星与这颗彗星再次相遇时，木星猛地推了它一把，不知道将它推到了什么地方。从那时起，天文学家发现的二三十颗彗星都有运行周期，但大部分仅仅观测到两三次而已。
在对彗星的研究中也要注意一点，它似乎不会如行星一样无限期存在，而是会如生物体般发生解散和衰亡。比拉彗星（Biela's comet）就是最奇特的一例，显然它已经完全解体了。1772年，天文学家首次观测到这颗彗星，但当时没有意识到它是周期彗星。1805年再次发现了它，但仍然没有发现它是1772年出现过的那一颗彗星。1826年，天文学家第三次观测到了它，并通过先进的方法计算出了它的运行轨道，最终确定它就是前两次出现过的那颗彗星，并将它的公转周期测定为6.67年。按照这个测算，比拉彗星在1832年和1839年都会再出现，但这两次在地球所在的位置上都无法看见它。1845年它会再次出现，天文学家可以在11月和12月观测到它。1846年1月，当它接近太阳和地球时，天文学家发现它已经分裂成了两个部分。最初，彗星比较小的一部分非常暗弱，后来慢慢变得与另一部分的亮度相同。
1852年，比拉彗星再次回归。这时，两个部分之间的距离比之前更远了。1846年，彗星两部分之间的距离大约是32万千米，1852年则超过了160万千米。1852年9月，天文学家最后一次观测到比拉彗星，此后，尽管它还应该再回归七八次，但却再也没有观测到它。根据前面几次回归，我们很容易就可以准确地算出这颗彗星应该出现的位置，由于它没有再出现，所以我们推测这颗彗星已经完全解体。在下一节中，我们将会进一步讨论彗星的组成。
据说有两三颗彗星都是这样消失的。这些彗星都被观测到了一次或者几次公转回归，并且一次比一次暗弱，最后彻底消失不见。
在所有的周期彗星中，有一颗彗星最有规律且被观察得最频繁，这就是以德国天文学家恩克名字命名的彗星——恩克彗星（Encke's comet）。恩克第一个准确测量出了恩克彗星的运行轨道。这颗彗星是1786年被发现的，但和通常的情况一样，它的运行轨道并没有被测定出来。1795年，恩克彗星被卡罗琳·赫歇尔女士（Ms. Caroline Herschel）再次观测到。在1805年和1818年，这颗彗星又被观测到两次。在最后这两次中，恩克彗星的轨道才被准确测定出来，所以在经过计算之后确定了它的周期，并且与之前的观测相符。
此时，恩克发现这颗彗星的运行周期大约是3年零110天，由于受到行星——主要是木星引力——的影响，所以存在着一定的变化。它的最近几次回归几乎都能在一些地方被观测到。
这颗彗星之所以著名，主要是由于在一定的时间内，它的运行轨道一直在减小，直到它与太阳之间的平均距离减少了40多万千米为止。 根据恩克彗星的远日距推测，它的存在时间可能长达好几千年。此外，就它的外表而言，它的彗发和彗尾都已经消失，像是一个迟暮之年的老人。
1984年4月，环绕金星旋转的空间探测器发现，当时有大量水蒸气从位于地球和金星之间的恩克彗星中冒出来，与原来的预计相比，失水的速度是原来的三倍。根据这种现象，有些人认为恩克彗星不久后就会消失。但也有人提出了不同的看法，他们认为尽管恩克彗星的视亮度一直在降低，但它的真亮度在最近100年中并未出现显著变化，而且它最近几次回归时抛出的物质也跟以前一样多，完全没有消失的迹象。
每年11月20日到23日的金牛座流星雨，就是恩克彗星送给我们的礼物。
1886年到1889年这段时间，发生了一件引起大家关注的事情，在太阳系中发现了一颗新彗星。1890年，日内瓦的布鲁克斯（Brooks）在纽约观测到了一颗彗星，通过计算得知，这颗彗星沿着轨道运行一周的时间大约是7年。这颗彗星的亮度很高，奇怪的是，为什么以前我们没有发现它呢？不久之后这个问题得到了回答，天文学家发现，这颗彗星在1886年经过木星附近，木星的引力让它原来的运行轨道变成了如今的新轨道。此外，还有多颗周期彗星会从木星附近经过，可能也是这样被木星捕捉带进太阳系的。
那么新的疑问又摆在我们面前，是不是所有的短周期彗星都有这种经历呢？这个问题的答案是否定的，因为哈雷彗星没有近距离经过任何行星，而恩克彗星也是一样，它经过木星时与木星轨道的距离不足以被木星的引力拉进木星所在的运行轨道，但木星的轨道比较大时可能会发生这种事情。
1994年6月，木星成功地捕获了苏梅克–列维9号彗星，并且与之有了亲密的接触，这是近几年天文学史上的重大事件之一。1933年，尤金（Eugene）、卡罗琳·苏梅克（Carolyn Shoemaker）和戴维·列维（David Levy）一起发现了这颗彗星。在这颗彗星被发现后不久，人们就测定出了它的运行轨道靠近木星，是高度椭圆形的，并且位于将会发生碰撞的地方。
通过分析可知，1992年，苏梅克–列维9号彗星曾经与木星擦身而过，当时这颗彗星已经分裂成了至少21片碎片，这些碎片分布在其几百万千米的轨道中，原彗星和碎片的质量、体积都不确定，原彗星的直径估计在2千米到10千米之间，而最大碎片的直径在1千米到3千米之间。
1994年6月16日到22日的这段时间内，彗星碎片朝着木星大气层的外部飞奔而去，这是有史以来人们第一次见到两个天体的碰撞。这一次碰撞，出现在所有大型基地天文望远镜以及数以千计的业余小型望远镜中，若干艘宇宙飞行器，包括哈勃太空望远镜和伽利略号也都观测到了。在碰撞发生后的几个小时内，拍摄到的图片就被传到网上，并引起了ftp和www站点的网络堵塞。
就算是最近，仍然有猜想认为，太阳系中的彗星来自恒星之间的广阔空间。现在这种观点似乎已被放弃，因为还没有证据表明彗星的速度能够超过太阳系中的速度极限。根据彗星的速度判断，它们可能来自行星的轨道之外，但绝对不是从恒星之间来的。此后，我们会发现太阳在空中不是静止不动而是运动着的。即使我们假定彗星真的来自太阳系之外，但上述事实依然表明，它们在太阳系以外时，也会随着太阳系一起运动。
根据对彗星的研究，有人提出观点，认为彗星有自己规则的运行轨道，与行星的运行轨道的不同之处是偏心率非常大。彗星的公转周期常常是几千年或者几万年，甚至是几十万年。在这个漫长的过程中，彗星会在太阳系之外很远的地方运行。如果彗星在回归到太阳系附近时恰好近距离经过一颗行星，这时可能会发生两种情况：第一种情况是，这颗彗星被行星的引力推离原来的轨道，所以加快速度朝着更远的地方飞去，甚至可能远到它再也不会回来了；第二种情况是，这颗彗星被行星的引力吸引，速度减慢，而原来的运行轨道也会缩小，所以就出现了许多周期不同的彗星。于是，我们得出结论，我们所见到的彗星都是太阳系中的成员。还有一些人认为，这些彗星可能是很久之前的古代太阳从宇宙成云（暗星云）中经过时捕捉到的，这种说法有一定的可取性。
1950年，荷兰著名的天文学家奥尔特提出了一个假设：有一个巨大的星云团存在于太阳周围，这里是一个彗星库，里面有好几亿个小小的彗星核，它们都是固体状态的。由于受到过往恒星的引力作用，星云团中的彗星会跑到太阳系中去。根据现有资料得知，任何彗星的轨道都没有显示出该彗星是从太阳系之外来的。这个事实表明，彗星来自星际空间的说法是错误的。尽管许多天文学家都赞同奥尔特的假说，但这个假说的正确性还没有被证实。
天空中不时出现的明亮彗星会引起每一位观测者的极大兴趣，就现有的知识来说，我们很难准确地预测出何时会出现这样一颗彗星。19世纪仅出现过五六颗所谓的明亮的大彗星。其中最明亮也最引人注目的那颗彗星出现在1858年，这颗彗星以发现者意大利天文学家多纳蒂（Donati）的名字命名。这颗彗星的发现过程呈现了这颗彗星的变化情况。第一次观察到这颗彗星是在6月2日，当时这颗彗星只是像暗淡的星云一样，通过望远镜观测看起来就像是天空中的一朵小白云，不只看不见彗尾，更不知道它会变成什么样子，直到8月中旬才能慢慢找到它逐渐形成的彗尾。9月上旬，仅用肉眼就可以观测到它了。此后，这颗彗星以令人惊奇的速度增长，每晚都越长越大，越来越明亮。这颗彗星似乎在移动，但一个月内似乎都没怎么动，每夜都会飘浮在西天。10月10日夜里，它的亮度达到了顶峰。哈佛天文台的邦德将它仔细描绘成图，其中的两幅图显示了彗星的同步情况，一幅是肉眼观测到的情形，另一幅则是望远镜中观测到的。10月10日之后，这颗彗星渐渐变暗，直至慢慢消失。不久之后，它向南移动到地平线之下，不过，南半球的许多观测者一直追逐着它直到1859年3月。
在这颗彗星将要脱离人们视线时，数学家们开始计算它的运行轨道。很快，人们就发现它不是在标准的抛物线上运行的，而是在延伸到无限远处的椭圆上运行。它的运行周期大约是1900年，但可能存在上下100年的误差，因此它在上一次，也就是公元前1世纪的回归应该能够被观测到，但却没有相关的记录可供证实。也许可以期待它的下一次回归，那将在38世纪或者39世纪。
有一个非常奇特的情况需要注意，1843年、1880年和1882年这三年中出现的彗星几乎是在同一轨道中运行的，其中第一颗彗星的记录是最有意义的一次记录，看起来它好像会从太阳的边缘擦过，实际上它却在日冕之外运行。2月底，这颗彗星有些突然地出现在太阳附近，即使白天也能被观测到。异常巧合的是，在它出现之前传出了一个预言，说1843年会是世界末日。受到这则预言的影响，人们将这颗彗星的出现视为不祥之兆。
这颗彗星在4月中消失不见，所以它的观测时间相当短。它的公转周期随后成了人们关注的焦点。我们发现，它的运行轨道与抛物线没有明显的区别。因为观测时间太短，所以对周期的各种猜测都变得有些不准确，我们只能推断，这颗彗星要在好几百年之后才会再次出现。
出乎人们意料的是，37年后，有人在南半球观测到了一颗彗星，并且发现这颗彗星几乎与前者运行在同一轨道上。首先，这颗新观测到的彗星的长尾从地平线之下慢慢冒出来，当时阿根廷、好望角和澳大利亚等地区都观测到了这个现象。直到2月4日才看到它的头部出现，扫过太阳继续向南运行，以致北半球的观测者始终都没能观测到它。
人们因此产生了一个疑问，这颗彗星与1843年出现的那颗彗星有没有可能是同一颗呢？以前，人们认为两颗彗星经过很长时间出现在同一轨道中，那它们便是同一颗彗星。然而对于这种情况而言，从前的假设与实际观测结果不符。直到1882年，这个问题才被解决，因为出现了第三颗彗星。它的运行轨道也与上面所说的两颗彗星相似，但这颗彗星绝对不是两年前出现的那颗彗星。于是，我们得出了这样的结论：在同一轨道中有三颗明亮的彗星在按照不同的周期运行。或许还不止这三颗，因为1668年和1887年也发现了两颗近距离经过太阳的彗星，只是它们的轨道与上面三颗略有不同。
我们推测这些彗星可能是一颗大彗星经过近日点时，由于受到太阳的引力而分裂成了五个部分。1882年9月，大彗星的核在经过近日点之后，再次分裂成了四个部分，这四部分的间隔时间大约是1个世纪，周期在660年到960年之间，再次回到近日点时将是四颗毫不相关的彗星。
彗星的核的组成物质看起来是冰、气体、小部分灰尘及其他固体物质。彗星的大小有着巨大差异，小的彗星就像一粒沙子，而大的彗星就像空中落下的陨石。接下来我们需要回答的问题是，彗星经过多次公转之后，它的这些组成部分是如何始终保持在一起而不散开的呢？当彗星的头部近距离经过太阳时，它的形状常常发生变化，这种情况似乎证明上述疑问或许更接近事实。
经过光谱仪的分析，表明这些彗星的光线不只反射太阳光，还具有其他特点，其中最显著的特征是三条明亮的条纹，这与碳氢化合物的光谱极为相似。这种气体能够发光，还能反映出彗星内部的光谱。
在一大半情形下，这种气体发光依靠的不是太阳的热量，而是太阳风的影响，与地球大气层中的极光是同一类气体。
似乎可以肯定的是，彗星的组成物质是不稳定的，且具有挥发性。我们通过望远镜观测明亮的彗星时，总是能发现彗星的头部有大量的蒸汽冒出，并朝着太阳的方向缓缓上升，等到离开太阳后慢慢展开，形成彗星的尾部。但彗星的尾部并不像动物拖着的尾巴，它不是彗星的组成部分，而是像烟囱中冒出来的青烟一样，由非常小的灰尘颗粒组成，从彗星的核中跑出来。
通常彗星出现时完全没有彗尾，等到逐渐靠近太阳时才开始形成。彗星和太阳之间的距离越近，彗星发出的热量就越大，尾巴的发展也越快。由于太阳辐射的作用，尾巴的组成材料会快速向外扩散，因此彗星的尾巴与太阳的方向总是相反的。
不论对天文学的了解程度有多少，流星几乎是所有人都知道的，而且它是许多诗人的赞美对象，他们感叹于它惊人的美丽，却又因为它的短暂扼腕叹息。流星的光度有着巨大差异，但越明亮的流星，数目越少。一个常常在野外露营的人，平均一年也就只能见到一次明亮的流星。如果运气够好，他会看见一颗能够将夜空照亮的流星。
在任何一个晴朗的夜晚，一位观测者在一个小时内几乎会见到三四颗以上的流星，但是有时候流星会非常多，如8月10日到15日这个时间段，流星不仅比平时多，而且更加明亮。历史上有几次流星的数目繁多到令人诧异和恐慌，其中值得特别关注的分别发生于1799年、1833年、1866至1867年。最后一次最为壮观，以致非洲南方的黑人为了纪念这件事情，竟然形成一种习俗来保持这个回忆。
直到19世纪，流星的来历才渐渐为天文学家所知晓。太阳系中除了众所周知的行星、卫星和彗星之外，还有许多望远镜观测不到的小天体在围绕着太阳运行，大部分都类似于小石头，只是比沙粒大一点而已。在地球绕着太阳公转的过程中，常常与它们相遇，此时这些小天体的相对速度高达每秒几十千米，甚至是100多千米。这样高速度的天体从地球周围的稠密大气中穿过时，一定会产生巨大的摩擦力，从而产生高温，使它们自身的物质熔解发出明亮的光芒；无论组成的物质多么坚固，都会转化成一道亮光，逐渐消失在空中。我们看见的就是一颗微粒穿过上层大气的稀薄地带时燃烧殆尽的过程。
显然，流星越大就越坚固，出现时就会越明亮，燃烧的时间也越长。有时，流星太大、太过坚固，在距离地面只有几千米的地方才会彻底消失。这时候，人们在它经过时就会见到一颗非常明亮的流星。在这种情况下，当流星消失几分钟后，人们会听到类似大炮发射般的声响，这是当流星高速飞行划过大气层时压缩的空气产生的震动造成的。有时候，流星到达地面之后还没有燃烧殆尽，便形成了陨石，一年中在不同的地方总会出现几次这种情况。
当代关于流星的最伟大发现与每年某些季节出现的流星雨概率相关，最值得关注的流星雨发生在11月中旬，这些流星雨叫作“狮子座流星群”（Leonids），因为它们都是从狮子座中分散开来向外运动的。通过历史资料我们发现，如此大规模的流星雨，大约每隔一个世纪的1/3时间会出现一次，已经这样反复发生至少1300多年了。最早的记载来自阿拉伯人的记述：
“599年，摩哈兰月（Moharren）末日，群星乱舞如蝗；人众俱惊，皆告于无上之神，若非神使将至，胡有此异象耶？愿祈福祉。”
第一次对这种规模的流星雨有详细记录的是1799年11月12日发生的流星雨，这是洪堡德（Humboldt）在安第斯山脉观察到的。他似乎认为这只是一种神奇的天象，并没有对它的起因进行严谨的科学研究。
下一次流星雨出现在1833年，天文学家奥伯斯推测流星雨的出现可能具有周期性，而且周期是34年，并预测1867年还会再次出现流星雨。后来的事实证明了这个预测。但1866年也有流星雨，这两年中，天文学家对流星雨的观测更加仔细，并获得了非凡的天文发现，揭示了流星和彗星的关系。在对此进行详细说明之前，我们要先解释一下流星雨的辐射点。
我们发现，当流星雨出现时，如果用线标出每颗流星在空中划过的轨迹，然后将这些线反方向延伸，就会发现它们相交于天空中的某一点。对于11月份的流星雨来说，这一点位于狮子座（Leo）中；而对于8月份的流星雨来说，这一点位于英仙座（Perseus）中。这一点就是流星雨的辐射点（radiant）。流星移动的路线是相同的，似乎都是从辐射点向着四面八方辐射，但不要认为在这个点上可以真正看到所有流星，它们可以位于这一点90˚以内的任何地方。只要我们能够看见流星雨，那它们的路线就是从这一点出发的。这表明，流星遭遇地球大气层时，始终沿着平行线运行。辐射点就是透视法中所说的消失点（vanishing point）。
我们知道了11月份流星雨的出现周期是33年，还测定了它们辐射点的准确位置，因此，计算出这些流星的运行轨道就不是难事。1866年，当流星雨出现之后，勒维耶就开始进行这项研究工作。恰好1865年12月出现了一颗彗星，它在1866年1月经过近日点，天文学家奥伯尔兹（Oppolzer）对这颗彗星的运动进行仔细研究后计算出它的轨道，并确定它的公转周期大约是33年。但奥伯尔兹没有注意到这颗彗星与流星群的出现周期非常接近。随后，斯克亚巴列里发现奥伯尔兹计算出来的彗星公转轨道和勒维耶计算出来的11月份的流星雨运行轨道十分相似。由于这两者实在太接近，有人甚至怀疑它们是一体的。很明显，制造11月份流星雨的天体在轨道上追随那颗彗星运行。因此，有些人推断，这些天体原本是彗星的组成部分，后来渐渐脱离了彗星。当彗星分散解体之后，某些未完全消失的部分会变成微小天体，继续绕着太阳运行，但会因为相互之间的吸引力不够强大而逐渐离散，不过它们依然在同一轨道中运行。
8月份的流星雨也是同样的道理，它们的运行轨道与1862年发现的彗星的运行轨道非常接近，而这颗彗星绕着太阳公转一周的时间大约是123年。
还需要引起注意的是1872年发生的类似事件，我们在前面的讲述中已经提过比拉彗星的消失过程，这颗彗星的运行轨道几乎与地球的公转轨道相交于一点，而地球经过这一点的时间是11月末。根据对这颗彗星的观测，推测它会在1872年9月1日经过这个交点，而地球还有三个月才会经过这一点。参考其他类似情况可知，1872年11月27日晚上将有流星雨出现，而辐射点位于仙女座中。后来这个预言被证实了，这些流星被称为“仙女座流星群”（Andromedids），并形成了若干次美丽的流星雨，不过1899年后只能看见很少的流星雨。
也有很多令人失望的情况，比如1866年出现的彗星，在1898年到1900年中本该再次出现，但天文学家始终没有观测到它。也许是观测时被漏掉了，并非彻底消失，因为它经过近日点时与地球之间的距离太远，以致地球上的人们无法看见它；更加奇怪的是，1899到1900年间本该出现的流星雨也并没有大批量出现，这种情况可能是由于受到了行星的吸引力作用，使这群流星的运行轨道发生了变化，这是完全有可能发生的事情。
在大多数人的认知中，无数彗星在之前绕着太阳运行的过程中，曾经将微小的碎片遗落在后面，而这些碎片只不过像掉队的队员，依然会在这个轨道中运行，等到进入地球大气层时就会形成流星雨。不过还有一个问题，是否所有的流星都是彗星的碎片，答案应该是否定的，因为有些流星的情况并不是这样，有些流星进入地球大气层的速度要高于上一节中所说的抛物线的极限，所以这些流星看起来可能只是流浪在与我们的系统没有关联的恒星界。
这是一种柔和微弱的光，它围绕在太阳周围，一直延伸到地球轨道附近，而且恰好处于黄道平面。在任何一个晴朗的晚上，热带地区的人们在日落后的一个小时内都能够看见这种黄道光。北纬中部的最佳观测时间则是春季的夜晚，日落之后的一个半小时内，黄道光会出现在西方或者西南方，而且延伸到昴星团中。之所以这时候最容易观测到黄道光，是因为它和黄道是对称的，所以此时与地平线之间的夹角最大。秋季是日出之前可见，黄道光从东方慢慢升起，然后向南方扩展。
天空中正对太阳的地方也存在一片微弱的光，这片光的名字叫gegenschein，这个词是德语，意为“对日照”（counterglow）。由于这片光太弱，所以仅仅在最有利的条件下才能够看见它。如果这片光进入银河中，它会被淹没在银河的光辉里。
每年的6月和12月，对日照会经过银河，在这两个月中无法看见它。1月和7月的上旬，也有可能看不见。其他时候，当太阳降落之后，天空非常晴朗、月亮又没有出现时能够看见它。在那时，对日照看起来就像一片暗淡的光影，而且无法看清楚轮廓，观测者在寻找它时，扫视太阳的正对面应该就可以锁定它。
大家认为一些尘埃微粒（性质与流星相似）绕着太阳运行时会反射太阳光，从而形成了黄道光。我们也可以用相同的原因解释对日照，力学中的原理也证明，流星类物质能够在太阳的对面聚集。