تتحرك المجموعة الشمسية نفسها داخل مجرة درب التبانة، وهي مجرة حلزونية تضم مئات المليارات من النجوم إضافة إلى كميات هائلة من الغاز والغبار. وتستغرق الشمس مع النظام الشمسي مئات ملايين السنين لإكمال دورة واحدة حول مركز المجرة، بينما تمتد المجرة نفسها لمسافات هائلة تُقاس بالسنوات الضوئية.

تنتمي المجموعة الشمسية إلى مجرة درب التبانة، وهي مجرة حلزونية قضيبية ضخمة تضم الشمس مع مئات المليارات من النجوم الأخرى، إضافة إلى كميات كبيرة من الغاز والغبار والمادة المظلمة.

تتحرك مجرة "أندروميدا" باتجاه مجرة "درب التبانة"، ومن المتوقع أن تصطدم بها بعد نحو ٣.٧٥ مليار سنة. وتوضح هذه المعلومة أن المجرات ليست أجساماً ثابتة في الفضاء، بل تتحرك وتتفاعل على مدى زمني هائل، وقد يؤدي اقترابها إلى اندماج مجري واسع يغير شكل كلتا المجرتين.

يُقدَّر قطر مجرة درب التبانة بنحو ١٠٠,٠٠٠ سنة ضوئية، وهي مسافة هائلة تُستخدم لقياس الأبعاد بين النجوم والأجرام السماوية داخل المجرة وخارجها. وتساوي السنة الضوئية الواحدة نحو ٩.٤٦ تريليون كيلومتر، ما يعني أن الامتداد الكلي لدرب التبانة يبلغ أرقاماً يصعب تصورها بالمقاييس المعتادة، ويعكس ضخامة هذا النظام النجمي الذي يضم مليارات النجوم وما يرتبط بها من كواكب ومواد بين نجمية.

ساعد علم الفلك الراديوي على رسم بنية مجرة درب التبانة من الداخل، لأن الموجات الراديوية تستطيع اختراق كثير من سحب الغبار التي تحجب الضوء المرئي. وأظهرت قياسات غاز الهيدروجين وحركة السحب والنجوم أن درب التبانة مجرة قرصية ذات بنية حلزونية قضيبية، تضم أذرعاً متعددة تحيط بمنطقتها المركزية.