Galaksi on tähtien, sumujen, pimeän aineen ja muiden tähtitieteellisten esineiden joukko. Useimmat galaksit ovat halkaisijaltaan kymmeniä tuhansia valovuosia ja sisältävät miljardeja tähtiä. Galakseilla on kolme päämuotoa; kierregalaksit ovat ohuita levyjä, joiden spiraalivarsit ympäröivät keskusnapaa; elliptiset galaksit ovat yhtenäisiä, soikean muotoisia taajamia; ja epäsäännöllisillä galakseilla on vain vähän tai ei lainkaan rakennetta.
Kierregalaksi keskittyy navan ympärille, joka on suunnilleen pallomainen ja pullistuu ulospäin levystä. Napa on galaksin gravitaatiokeskus ja sisältää yleensä supermassiivisen mustan aukon. Napaa ympäröivät kierrevarret, jotka ovat nippuina tähtien ja kaasun aaltoja, jotka kiertävät keskustaa. Kierrevarsissa on yleensä enemmän kaasua ja pölyä, ja ne sisältävät suurimman osan vasta muodostuneista tähdistä, minkä vuoksi ne näyttävät sinisiltä värikuvissa. Kierregalaksissa voi olla vaakasuora palkki, joka kulkee sen navan läpi; omassa galaksissamme, Linnunradassa, uskotaan olevan palkki.
Elliptisillä galakseilla on suuri keskipiste, mutta niistä puuttuu spiraaligalaksin käsivarret; ne näyttävät yleensä keltaisemmilta värikuvissa vanhoista, punertavista tähdistä. Epäsäännöllisillä galakseilla ei usein ole havaittavaa rakennetta, mutta usein ne voidaan tunnistaa vääristyneeksi spiraaliksi tai elliptiseksi. Elliptiset ja epäsäännölliset galaksit johtuvat usein törmäyksistä, jotka aiheuttavat suuria tähtien muodostumispurskeita ja vääristävät galaksien rakennetta monimutkaisten painovoimaisten vuorovaikutusten vuoksi. Lopulta nämä kaksi galaksia yhdistyvät yleensä muodostaen yhden suuren galaksin, joka on poistanut suurimman osan kaasu- ja pölypilvistään.
Näkyvässä universumissa on noin sata miljardia galaksia; suurin osa niistä esiintyy suurissa taajamissa, joita kutsutaan galaksien superklustereiksi. Näiden superjoukkojen välissä on tyhjiöitä, joissa on vähän tai ei lainkaan galakseja, usein sadan miljoonan valovuoden ajan. Tutkiessaan kierregalaksien pyörimistä tähtitieteilijät havaitsivat, että suurin osa maailmankaikkeuden aineesta ei ole tähtiä ja kaasua, vaan näkymätön “pimeä aine”, jota ei voi nähdä, mutta joka kuitenkin käyttää painovoimaa. Pimeän aineen uskotaan olevan vastuussa näistä suurista klustereista, koska pimeän aineen vetovoima vetää galakseja yhteen.