再过大约16亿年，太阳的内核将会热得足以使外层氢发生融合，这会导致太阳膨胀到半径的260倍，变为一个红巨星。此时，由于体积与表面积的扩大，太阳的总光度增加，但表面温度下降，单位面积的光度变暗。随后，太阳的外层被逐渐抛离，最后裸露出核心成为一颗白矮星，只有地球的大小却有着原来太阳一半的质量。再过去约几十万亿年后会有可能形成黑矮星。
太阳系中最主要的成员是太阳，它是一颗G2主序星，占据了太阳系所有已知质量的99.86%，太阳系内的天体在太阳引力的约束下运动。剩余的质量中，有99%的质量由太阳系的4颗大天体，即巨行星组成，而木星和土星又合占了其中的90%以上。太阳系中其余的天体包括4颗类地行星、矮行星、卫星、小行星和彗星，总质量还不到太阳系的0.002%。
环绕太阳运转的大天体都躺在地球轨道平面——黄道——附近的平面。行星都非常靠近黄道，而柯伊伯带天体通常都有明显的倾斜角度。所有的行星和大多数的太阳系其它天体都以相同的方向绕着太阳转动，但也有逆向的，比如哈雷彗星。
太阳系内已探测到的区域总体上分为：太阳、小行星带以内的四颗较小的行星和小行星带以外柯伊伯带以内的四颗巨行星。天文学家有时会非正式的将这些结构分成不同的区域。内太阳系包括四颗类地行星和小行星带。外太阳系在小行星带以外的区域，包括了四颗巨行星。柯伊伯带以外则是奥尔特云，它是已知的太阳系边界区域。
太阳系八大行星按其物理性质可以分为两组，一类为类地行星：体积小而平均密度大，自转速度慢，卫星较少，有水星、金星、地球和火星；另一类为类木行星：体积大，平均密度小，自转速度快，卫星较多，有木星、土星、天王星和海王星，最为特殊的是海王星和土星。
太阳系还有一类天体，其围绕太阳运动，自身引力足以克服其固体应力而使自己成圆球状，但不能清除其轨道附近的其他物体，其被称为矮行星。有冥王星、谷神星、阋神星、鸟神星、和妊神星。
太阳系第三类天体为太阳系小天体，包括彗星和小行星，它们是太阳系数量最多的天体，小行星的总数至少为120万颗。
太阳不断的放射出电子流，也就是所谓的太阳风。这条微粒子流的速度为每小时150万千米，在太阳系内创造出稀薄的大气层，范围至少达到100天文单位，这就是行星际物质。太阳的黑子周期和频繁的闪焰、日冕物质抛射在太阳圈内造成的干扰，产生了太空气候。伴随太阳自转而转动的磁场在行星际物质中所产生的太阳圈电流片，是太阳系内最大的结构。
地球的磁场从与太阳风的互动中保护着地球大气层。水星和金星则没有磁场，太阳风使它们的大气层逐渐流失至太空中。太阳风和地球磁场交互作用产生的极光，可以在接近地球的磁极的附近看见。