Parmi les caractéristiques des structures galactiques observées (y compris celles relatives à notre Voie lactée) que les astronomes aimeraient expliquer avec les théories de formation des galaxies, se trouvent les suivantes (liste non exhaustive) :
* Les galaxies spirales et les disques galactiques sont extrêmement fins, denses et en rotation rapide. La longueur du disque de la Voie lactée est 100 fois supérieure à son épaisseur.
* La majeure partie de la masse d'une galaxie est constituée de matière noire, une substance qui n'est pas directement observable, et qui n'interagit d'aucune façon, excepté par l'intermédiaire de la gravité.
* Les étoiles des halos sont typiquement beaucoup plus vieilles et ont des métallicités très inférieures (ce qui signifie qu'elles sont presque exclusivement composées d'hydrogène et d'hélium) que les étoiles des disques.
* La partie externe des disques de nombreuses galaxies à disque est boursoufflée (et souvent dénommée le "disque épais") et composée de vieilles étoiles.
* Les amas globulaires typiques sont également âgés et pauvre en métaux, mais il en existe quelques uns qui ne sont loin d'être aussi pauvres en métaux, et/ou qui ont de beaucoup plus jeunes étoiles. Des étoiles des amas globulaires paraissent aussi vieilles que l'Univers lui-même (en employant des méthodes de mesure et d'analyse complètement différentes).
* Les nuages à haute vitesse d'hydrogène neutres aspergent les galaxies, et l'on présume que c'est le cas depuis l'origine (ils correspondraient à la nécessaire source d'un disque gazeux à partir duquel les étoiles se sont formées).
* Les galaxies affectent un grand nombre de formes et de dimensions (voir la séquence de Hubble depuis le nuage géant anodin, constitué de vieilles étoiles (appelé galaxie elliptique) jusqu'au fin disque de gaz et d'étoiles ordonnancé avec précision dans des galaxies spirales.
* Le centre de la majorité des galaxies géantes contient un trou noir supermassif, dont la masse s'étage de millions à milliards de fois celle du Soleil. L'existence d'un tel trou noir est liée aux capacités de la galaxie de l'héberger.
* Nombre des propriétés des galaxies (y compris celles du diagramme de magnitude-couleur des galaxies (en)) indiquent qu'elles se répartissent fondamentalement en deux types divisés ainsi :
o galaxies bleues d'étoiles en formation qui sont plutôt de type spirale,
o et galaxies rouges sans formation d'étoiles qui sont le plus souvent des galaxies elliptiques.