Obiekty Układu Słonecznego są powiązane siłami wzajemnych oddziaływań, z których najsilniejsze jest grawitacyjne oddziaływanie Słońca. Ciałem centralnym, skupiającym prawie całą (99,87%) masę Układu Słonecznego jest Słońce, obiegane przez 8 planet. Najbliżej Słońca, w przedziale odległości 0,4–1,5 AU (astronomiczna jednostka), poruszają się 4 tzw. planety grupy ziemskiej: Merkury, Wenus, Ziemia, Mars, a w przedziale odległości 5–30 AU — 4 tzw. planety grupy jowiszowej, zwane olbrzymami lub gigantami: Jowisz, Saturn, Uran, Neptun. Między orbitami Marsa i Jowisza rozciąga się tzw. pas główny planetoid, z których część, poruszając się po orbitach silnie wydłużonych, zbliża się do Słońca bardziej niż Ziemia. Także poza orbitą Neptuna obiega Słońce wiele małych obiektów tworząc drugi pas planetoid, zwany pasem Kuipera, do którego należy także Pluton — jeden z największych obiektów tego obszaru, początkowo traktowany jak 9. planeta Układu Słonecznego, a od 2006 określany jako planeta karłowata. Wszystkie planety, oprócz 2 najbliższych Słońca (Merkurego i Wenus), a także niektóre planetoidy mają księżyce (satelity naturalne). Globy prawie wszystkich planet Układu Słonecznego rotują w tym samym kierunku, w którym odbywa się ich ruch wokół Słońca, przy czym odchylenia osi obrotu od prostopadłej do płaszczyzny orbity są mniejsze od 30°; jedynie Wenus i Uran obracają się w przeciwnym kierunku. Szybka rotacja największych planet (najkrótszy okres obrotu — nieco mniej niż 10 h — ma Jowisz) powoduje stosunkowo duże spłaszczenia biegunowe ich globów. Planety grupy ziemskiej są zbudowane głównie z gęstej (średnia gęstość rzędu 4–5 g/cm³), trudno topliwej materii skalno-metalicznej i mają stałą powierzchnię; planety olbrzymy mają znacznie mniejsze średnie gęstości (rzędu 1–2 g/cm³) — ich głównymi składnikami są najlżejsze pierwiastki: wodór i hel; planety te nie mają stałej powierzchni, a ich globy przechodzą w sposób ciągły w atmosfery. Atmosferami są otoczone też planety grupy ziemskiej, z wyjątkiem Merkurego. Składnikami księżyców Układu Słonecznego są przeważnie skały i lody. Planetoidy pasa głównego są przeważnie ciałami skalnymi, a pasa Kuipera — najczęściej lodowymi. Odrębne grupy ciał Układu Słonecznego tworzą meteoroidy oraz komety, których przynajmniej część może być traktowana jako stały składnik Układu Słonecznego. W przestrzeni międzyplanetarnej jest obserwowany pył w postaci światła zodiakalnego; rejestruje się także istnienie strumieni gazu międzyplanetarnego, płynącego od Słońca w postaci wiatru słonecznego z prędkością kilkuset km/s. Przestrzeń międzyplanetarna jest przeniknięta polem magnetycznym, którego linie sił są wynoszone ze Słońca wraz z materią. Rozmiary Układu Słonecznego, określone średnicą orbity Plutona, wynoszą ok. 12 miliardów km (80 AU), ale wiele komet obiega Słońce po orbitach o półosiach rzędu kilkudziesięciu tysięcy AU; masa Układu Słonecznego wynosi 1,994 · 10³⁰ kg (w tym Słońce 1,991 · 10³⁰ kg, Jowisz 1,90 · 10²⁷ kg). Układ Słoneczny bierze udział w obrocie Galaktyki, obiegając jej jądro w ciągu ok. 200 mln lat, w przybliżeniu po kole o promieniu ok. 10 kpc (parsek) z prędkością ok. 250 km/s. Układ Słoneczny znajduje się ok. 15 pc na północ od płaszczyzny równika Galaktyki. W stosunku do najbliższych gwiazd Układ Słoneczny porusza się z prędkością ok. 20 km/s w kierunku gwiazdozbioru Herkulesa.

Według współczesnych teorii, Układ Słoneczny powstał ok. 4,5 miliarda lat temu z obłoku materii protosłonecznej. Prawdopodobnie, w wyniku wybuchu znajdującej się w jego pobliżu gwiazdy supernowej, został zapoczątkowany proces grawitacyjnego zapadania się obłoku połączony z równoczesnym wzbogacaniem w najcięższe pierwiastki. W miarę kurczenia się obłok przyjął kształt wirującego dysku, w którego środku uformowało się Słońce, a obiegające je cząstki pyłu, w wyniku wzajemnych zderzeń, sklejały się stopniowo ze sobą, tworząc coraz większe twory; wśród nich część stała się zarodkami planetarnymi; wskutek wzajemnych oddziaływań grawitacyjnych zarodki te łączyły się tworząc — w ciągu paruset milionów lat — planety. Mniejsze twory przetrwały w postaci planetoid, komet i meteoroidów.