Kuyruklu yıldızlar, 4.6 milyar yıl önce güneş sisteminin oluşumundan kalan buz, toz ve kayalık parçacıkların koleksiyonlarından oluşur. Kuyruklu yıldızların uzunluğu birkaç kilometreden onlarca kilometreye kadar değişmektedir. Çekirdekler, karbon dioksit, karbon monoksit, metan ve amonyak gibi donmuş gazlardan oluşur.
Kuyruklu yıldız üç farklı bölümden oluşur: çekirdek, koma ve kuyruk. İlk olarak, çekirdek, genellikle kirli bir kartopu olarak adlandırılan bir kabuk kaplı buz topunu oluşturan çeşitli organik bileşiklerden oluşur. Düşük kütleleri nedeniyle kuyruklu yıldızlar kendi yerçekimlerinin altında düzensiz hale gelirler.
Koma, kuyruklu yıldızın yörüngesi güneşe yakın geçtiğinde oluşur. Kuyruklu yıldız ısınırken, partiküller katıdan gaza dönüşür. Büyük parçacıklar kuyruklu yıldızın yörüngesinin arkasında bırakılarak iz bırakıyor. Bu, kuyruklu yıldızları yıldızlardan ayırır.
Bir kuyruklu yıldızın kuyruğu, güneş ışınlarının iyonize ettiği ve kuyruklu yıldızın iç güneş sisteminden geçtiğinde Dünya'dan görülebilir olmasını sağlayan gazlardan oluşur. İyon kuyruğu olarak bilinen gazlardan oluşan kuyruk her zaman güneşten uzak durur, çünkü gazlar güneş rüzgarlarından güçlü bir şekilde etkilenir. İyon kuyruğu yörünge yörüngesi yerine manyetik alanları izler. Kuyruklu yıldızın arkasında kalan toz kuyruğuna antitail denir.