小行星不仅数量众多，而且形状各异。有些是长圆柱，有些是哑铃，有些甚至像两块粘在一起的石头。大多数小行星只是一块大石头。它们不规则的原因是它们的质量太小，无法到达重力所要求的圆。如果一个天体的直径超过400公里，它将很容易变成一个圆，否则，它的形状将非常不规则。尽管形状不规则，小行星也需要旋转。通过观察他们的自传可以知道他们的形状。

每个小行星的表面光洁度是不同的。如果有一个大平原正对着我们，这个平原能很好地反射阳光，所以它会变得更亮。当它不再那么明亮时，我们就会知道它已经转向，大平原已经转向另一个方向。当一个大平原再次呈现给我们时，小行星的亮度将再次增加。看看这两个时间间隔，也就是小行星的旋转周期。此外，小行星每一侧的反射率是不同的。对于特定的亮度，它的两次出现也意味着小行星旋转了一周。

有许多现代大型望远镜，可以很容易地观察小行星并记录它们的亮度变化。小行星的不同成分也会导致不同的反射率。某一区域的化学元素可能具有高反射率，导致小行星亮度的周期性变化，这也是测量旋转周期的基础。从目前已知旋转条件的200多颗小行星来看，旋转周期大多为4 ~ 16小时。测量小行星亮度的变化区间不仅可以知道小行星的自转周期，还可以知道小行星的旋转轴在哪里。

在描述小行星的形状时，通常使用三个指标，即三个轴，即从中心延伸的三条直线来描述其长度、宽度和高度。长度、宽度和高度的不同意味着它不是圆的，也不是圆的，而是自传性的，这将导致我们面对的不同侧面，进而导致不同的反射率。因此，通过观察小行星的光度变化，我们可以大致知道长、宽、高三个指标，也可以知道小行星的形状。

比光度测量更先进的方法是使用射电望远镜向小行星发射电磁波。根据雷达显示的回波，不仅可以知道它的形状，还可以进一步绘制小行星的详细形态图。