D'estate, nel cielo notturno è ben visibile un'ampio arco lattigginoso, che è costituito da numerosissime stelle. Nell'arco si vedono anche delle zone scure: si tratta di polveri che assorbono la luce delle stelle che stanno dietro di esse.

L'arco è la Via Lattea e la sua configurazione geometrica ci dice che il Sole appartiene a un disco di stelle che noi vediamo (in proezione) come un arco.

Se la nostra galassia fosse una sfera (e noi ci trovassimo all'interno di essa), la distribuzione delle stelle nel cielo notturno non sarebbe confinata in un arco, come invece è, ma sarebbe piu' uniforme sulla sfera celeste.

Osservando le posizioni delle stelle sulla volta celeste e determinando la loro distanza si ricostruisce la distribuzione tridimensionale delle stelle che compongono la Via Lattea.

Ci sono diversi metodi per misurare la distanza delle stelle, tra cui quello delle parallassi spettroscopiche che si avvale della misura della luminosità apparente e del colore di una stella. Infatti la maggior parte delle stelle obbedisce ad una relazione tra la luminosità intrinseca e il colore: misurando quest'ultimo si risale alla luminosità intrinseca e misurando la luminosità apparente si deduce la distanza.

La distribuzione tridimensionale delle stelle nella Via Lattea ha permesso di evidenziare l'esistenza di bracci di spirale: il più interno è il Braccio di Perseo, seguito dal Braccio Regolo-Cigno, seguito dal Braccio Scudo-Croce, seguito dal Braccio Carena-Sagittario, seguito dal Braccio di Orione, che contiene anche il Sole.

La distribuzione delle stelle sulla Via Lattea è concentrata verso un punto, il Centro Galattico. Attorno al Centro Galattico le stelle si distribuiscono in un rigonfiamento (Bulge Galattico) che appare allungato (come una arachide). Tale allungamento viene interpretato come Barra centrale, ma la presenza di polveri interstellari induce una qualche incertezza sui dettagli della distribuzione reale delle stelle.

In generale, l'interpretazione della distribuzione delle stelle sulla Via lattea si avvale delle osservazioni delle galassie esterne, in cui la struttura a disco, i bracci di spirale e le barre sono molto più facili da individuare, e la Via Lattea trova una collocazione all'interno della classificazione morfologica di tutte le galassie esterne.