Prieš didįjį sprogimą Visata buvo singuliarios (ypatingosios) būsenos ir be galo tanki. Per pirmąsias sekundes, praėjusias po sprogimo pradžios, susidarė visi dabar žinomi jėgų laukai: gravitacinis, elektromagnetinis, stiprusis ir silpnasis, taip pat elementariosios medžiagos dalelės ir elektromagnetinio spinduliavimo kvantai — fotonai. Pusę milijono metų Visata buvo tokia tanki ir karšta kaip ištisinis neskaidrus ugnies kamuolys. Kai dėl plėtimosi jos medžiagos tankis sumažėjo, o temperatūra nukrito iki 3000 K, staiga pradėjo formuotis vandenilio ir helio atomų branduoliai. Visata praskaidrėjo ir medžiaga ėmė spinduliuoti į aplinką. Nuo to laiko išliko vadinamasis reliktinis spinduliavimas 1 mm ilgio radijo bangų diapozone. Šis spinduliavimas ir galaktikų raudonasis poslinkis primena Visatos plėtimosi pradžią.

Praėjus 250 mln. metų po sprogimo, dujų temperatūra nukrito iki 200 K. Tada dujos pradėjo telktis į 10¹¹ — 10¹³ M_¤ masės progalaktinius gniužulus, sudarytus tik iš vandenilio ir helio atomų. Iš šių gniužulų susiformavo pirmosios galaktikos. Vėliau progalaktikos suskilo į dar mažesnius gniužulus, iš kurių susidarė pirmosios žvaigždės ir jų spiečiai.

Iš pradžių progalaktiniai dujų gniužulai buvo maždaug sferinės formos. Iš jų susiformavo elipsinės galaktikos bei spiralinių galaktikų sferoidai. Tų progalaktikų, kurios pradėjo tvarkingai suktis apie savo ašį, dujinė medžiaga susiplojo ir sudarė sukimosi plokštumas — spiralinių galaktikų diskus. Progalaktikos, kurios lėtai sukosi apie savo ašį, liko elipsinėmis.

Saulė kartu su planetomis susiformavo prieš 4,7 mlrd. metų iš bendro dujų ir dulkių gniužulo, kurio pradinis skersmuo buvo daugiau kaip du kartus didesnis už dabartinį nuotolį nuo Saulės iki Plutono, o temperatūra — žemesnė negu 50 K. Šiam gniužului traukiantis, didėjo jo sukimosi apie ašį greitis. Pagaliau centre susidarė prožvaigždė, būsima Saulė, ir besisukantis aplink ją dujų bei dulkių diskas. Nuo Saulės spinduliavimo vidinė šio disko dalis įkaito iki 2000 K, o išorinės dalies temperatūra liko žemesnė negu 50 K. Vidinėje disko dalyje visos ledinės dulkės sublimavosi aukštoje temperatūroje, liko joje tik tos, kurios sudarytos iš metalų, jų oksidų ir silikatų. Dėl to čia susidariusios Merkurijaus, Veneros, Žemės bei Marso planetos ir asteroidai susideda iš metalų ir kietųjų uolienų. O tolimesnėse nuo Saulės disko srityse, kur temperatūra buvo žema, išliko ledinės ir apledėjusios metalinės bei silikatinės dulkės. Todėl ten susidariusiose Jupiterio, Saturno, Urano ir Neptūno planetose daug kietos, skystos ir dujinės būsenos vandens, metano, ir amoniako. Šių didžiųjų planetų palydovai taip pat yra dalinai arba ištisai lediniai.

Saulės sistemos Žemės grupės planetos ir didžiosios planetos susiformavo skirtingai. Saulę supusio žiedo vidinėje dalyje per kelis milijonus metų susidarė šimtai dulkių sankaupų, vadinamų planetesimalėmis. Jos buvo maždaug nuo 10 iki 100 km dydžio. Planetesimalės suartėdavo ir veikiamos gravitacijos susidurdavo bei susiliedavo į didesnius kūnus — proplanetas. Šis procesas truko apie 100 mln. metų. Po to didesnės proplanetos pamažu "išgaudė" mažesnes ir virto keturiomis Žemės grupės planetomis, skriejančiomis aplink Saulę beveik apskritomis orbitomis. Tarp Marso ir Jupiterio didelė planeta nesusidarė — sutrukdė stipri pastarojo trauka. Ten liko tūkstančiai mažųjų planetų — asteroidų. Pirmąjį milijardą metų vidinė Saulės sistemos sritis buvo pilna įvairaus dydžio kūnų, panašių į planetesimales ir asteroidus. Susidurdami tarpusavyje, jie suskildavo į mažesnius kūnus, ir, trenkdamiesi į proplanetas ir jų palydovus, išrausdavo jų paviršiuose smūginius kraterius. Dauguma Merkurijaus, Marso ir Mėnulio kraterių susidarė būtent tada. Po milijardo metų daugelis asteroidų vidinėje sistemos dalyje buvo "išgaudyti", liko tie, kurie dabar sudaro asteroidų žiedą tarp Marso ir Jupiterio. Asteroidų mažų nuolaužų liko ir Žemės aplinkoje — tai meteoriniai kūnai.

Žemės grupės planetos, susiformavusios iš metalų ir silikatų, turėjo nemažai radioaktyviųjų elementų: urano, torio, kalio ir kitų, kurie skildami išskiria energiją. Todėl šių planetų viduje temperatūra greit pakilo iki tūkstančių kelvinų ir jas sudarančios silikatų uolienos išsilydė. Po to sunkieji elementai (geležis ir nikelis) nugrimzdo į planetų centrą, o mažesnio tankio silikatiniai mineralai iškilo į paviršių. Taip susidarė Žemės grupės planetų metaliniai branduoliai ir išoriniai bazalto bei granito sluoksniai.

Ką tik susidariusios Žemės grupės planetos turėjo vandenilio ir helio atmosferas. Merkurijus dėl mažos masės ir silpnos gravitacijos savo atmosferos greitai neteko. Veneros atmosferos vandenilis ir helis irgi išsisklaidė kosminėje erdvėje, bet po to veikiantys ugnikalniai iš anglies dioksido (CO₂), vandens garų ir sieros junginių sukūrė antrinę jos atmosferą. Vandens garus ultravioletiniai Saulės spinduliai suskaidė į vandenilį ir deguonį. Pirmasis netrukus "pabėgo" į kosminę erdvę, o chemiškai aktyvus deguonis susijungė su kitais elementais. Štai kodėl Veneros atmosferoje tiek daug anglies dioksido, bet nėra vandens garų.

Pirminė Žemės atmosfera per 1 mlrd. metų taip pat išsisklaidė, vietoj jos ugnikalniai iš vandens garų ir anglies dioksido sukūrė kitą. Vanduo sudarė vanenynus, jūras, ežerus, ir upes, daug jo liko atmoseroje. Anglies dioksidas ištirpo vandenynuose ir sureagavo su paviršiaus uolienomis. Dabartinį atmosferos anglies dioksidą sudarė kvėpuodami gyvūnai ir pramonės įmonėse deginamos anglys bei nafta, azotą — pūdamos organinės medžiagos ir išsiveržiantys ugnikalniai. Deguonis atsirado augalų fotosintezės metu skylant anglies dioksidui. Dabartinė Žemės atmosfera susiformavo per 2 mlrd. metų.

Marso antrinė atmosfera atsirado taip pat išsiskiriant iš gelmių dujoms. Joje liko tik anglies dioksidas, nes vandens garai ašigalių srityse virto ledu arba pasislepė po paviršiumi kaip amžinas įšalas.

Žemės palydovas Mėnulis tikriausiai susidarė kartu su Žeme iš ją supusio dulkių debesies. Jo geologinė raida panaši į Merkurijaus. Marso palydovai Fobas ir Deimas, matyt, buvę asteroidai, vėliau Marso gravitacijos lauko "pagrobti". Didžiosios planetos Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas susidarė kitaip. Iš pradžių Saulę supusio disko dujos ir dulkės susitelkė keturiuose žieduose, kuriuos vieną nuo kito skyrė tušti tarpai. Po to kiekvieno žiedo medžiaga laipsniškai kaupėsi vienoje vietoje, suformuodama keturias proplanetas, sudarytas iš vandenilio, helio ir kitų lengvųjų elementų. Aplink centrą, į kurį nusėdo metalingos ir silikatinės dulkės, susidarė kieto bei skysto vandenilio sluoksniai ir storos vandenilio bei helio atmosferos. Panašiai susiformavo ir didžiųjų planetų palydovai. Iš pradžių aplink planetas buvo dujų ir dulkių žiedai, po to jie susitraukė ir virto palydovais. Kai kurie palydovai yra "pagrobti" asteroidai. Ten, kur palydovams susidaryti trukdė planetos potvyninis gravitacinis poveikis, žiedai išliko.

Nykštukinė planeta Plutonas ir didelis jo palydovas Charonas tikriausiai kažkada buvo Neptūno palydovai. Neptūnui susidūrus su kažkokiu stambiu dangaus kūnu, Plutonas ir Charonas buvo nuo jo "atplėšti" ir ėmė skrieti savarankiškai, o didžiausias Neptūno palydovas Tritonas pakeitė skriejimo kryptį. Per kitą katastrofą, įvykusią planetų susidarymo metu, Urano proplaneta buvo apversta ant šono.

Kometoidai susidarė Saulę supusio disko išoriniame pakraštyje iš ledinių ir silikatinių medžiagų. Po to susiformavusių didžiųjų planetų gravitacijos laukas pakeitė jų orbitas ir nubloškė jas toli nuo Saulės (Koiperio ir Orto debesys).

Gali būti, kad planetų sistemos susidaro ir aplink kitas žvaigždes. Tiesiogiai stebėti net ir artimiausių žvaigždžių planetas dar negalima, nes silpną jų šviesą nustelbia žvaigždės šviesa. Atrasta žvaigždžių, aplink kurias sukasi dulkių ir planetesimalių diskai, panašūs į tą, iš kurio susidarė Saulės sistema. Pavyzdžiui, tokius diskus turi Vega (α Lyr), Fomalhautas (α PsA), Tapytojo β ir kitos žvaigždės. Šalia kai kurių artimų žvaigždžių aptikta Jupiterio dydžio ir didesnių planetų, kurių gravitacijos laukas verčia krypuoti žvaigždę į šalis.