天文学家已经采用了各种方法来确定太阳系在银河系中的位置。人们只需仰望夜空就能看到银河系的大致形状，就像一条穿过天空的暗淡光带。这个光带的宽度约为15度，恒星相对均匀地分布在光带的两侧。这表明银河系是一个扁平的圆盘，我们的太阳系位于圆盘平面附近的某个地方。如果银河系不是一个扁平的圆盘，它看起来会不同。例如，如果银河系是球形的，我们看到的银河系将不是一个狭窄的光带，而是将覆盖整个天空。如果我们比圆盘的平面高或低得多，我们就不会看到银河是一条横跨天空的光带——天空会显得半明半暗。通过测量我们所能看到的所有恒星的距离，我们可以进一步确定太阳系在银河系中的位置。本世纪初，美国天文学家沙普利发现巨大的球状星团分布在人马座周围直径约10万光年的球体中。他得出结论，这个中心也是银河系的中心，所以银河系看起来像一个嵌在球形星云中的扁平圆盘。
在过去的75年里，科学家们通过各种技术手段，如射电天文学、光学天文学、红外天文学甚至X射线天文学，更精确地测量了银河系中螺旋翼、气体云、尘埃云和分子云的位置。现代研究的基本结论是，我们的太阳系位于银河系螺旋翼的内边缘，距离银河系中心约25000光年。