科学家西蒙·拉普拉斯假设太阳系在一个有几光年跨度的分子云的碎片引力塌陷的过程中形成。最近对古陨石的研究发现短暂的同位素（如铁-60）的踪迹，该元素只能在爆炸及寿命较短的恒星中形成。这显示在太阳形成的过程中附近发生了若干次超新星爆发。
其中一颗超新星的冲击波可能在分子云中造成了超密度区域，导致了这个区域塌陷，从而触发了太阳的形成。因为只有大质量、短寿恒星才会产生超新星爆发。
因为角动量守恒，星云塌陷时转动加快。随着星云浓缩，其中的原子相互碰撞频率增高，把它们的动能转化成热能。其质量集中的中心越来越比周边环绕的盘热。大约经过100000年，在引力、气体压力、磁场力和转动惯量的相互竞争下，收缩的星云扁平化成了一个直径约200AU的原行星盘，并在中心形成一个热致密的原恒星。
在五千万年内，太阳核心的温度和压力变得如此巨大，它的氢开始聚变，产生内部能源抗拒引力收缩的力直到达至静力平衡。这意味着太阳成为了主序星，这是它生命中的一个主要阶段。主序星从它们核心的氢聚变为氦的过程中产生能量。太阳至今还是一颗主序星。

太阳系里诸多行星均被认为成形于“太阳星云”，而太阳星云是太阳形成中剩下的气体和尘埃形成的圆盘状云。
目前被接受的行星形成假说称为吸积，在这里行星从绕原恒星的轨道上的尘埃颗粒开始形成。通过直接收缩，这些颗粒形成一到十公里直径的块状物, 然后它们互相碰撞形成更大的尺寸约5公里的天体（微行星）。透过进一步相撞逐渐加大它们的尺寸, 在接下来的几百万年中大约每年增加几厘米。
内太阳系（距中心直径4天文单位以内的区域）过于温暖以至于易挥发的如水和甲烷分子难以聚集，所以那里形成的微行星只能由高熔点的物质形成，如铁、镍、铝和石状硅酸盐。这些石质天体会成为类地行星（水星、金星和火星）。
这些物质在宇宙中很稀少，大约只占星云质量的0.6%，所以类地行星不会长得太大。类地行星胚胎在太阳形成100000年后长到0.05地球质量，然后就停止聚集质量；随后的这些行星大小的天体间的相互撞击与合并使它们这些类地行星长到它们今天的大小。