El sistema solar, que incluye al Sol y todos los planetas que lo orbitan, se originó hace aproximadamente 4.6 millones de años. Esta cifra se derivó de la datación por radiocarbono de meteoritos, como el meteorito Canyon Diablo, que tiene aproximadamente 4.6 millones de años.
Los científicos creen que el Sol y el resto del sistema solar se formaron aproximadamente al mismo tiempo, cuando una nube molecular gigante, que habría tenido varios años luz de diámetro, colapsó gravitacionalmente en una masa condensada, formando varias estrellas además de nuestro Sol. Esto se llama teoría nebular y, aunque no es perfecta, explica la mayor parte de la estructura actual de nuestro sistema solar.
Cuando las densidades dentro de la nube en colapso alcanzaron un cierto nivel extremo, se habría iniciado la fusión nuclear y nació el Sol. En órbita alrededor del Sol, habría un disco de escombros que eventualmente se condensó en esferas que forman los planetas. También llamado disco protoplanetario, varios de estos se han observado en nebulosas lejanas dentro de nuestra galaxia. La porción más densa de estos discos son áreas llamadas glóbulos de Bok, donde se cree que nacen las estrellas. El proceso real del nacimiento de estrellas está oculto a nuestros telescopios debido al polvo opaco que lo rodea.
Los planetas se formaron a través de la acreción, donde trozos de materia del tamaño de un polvo que orbitan alrededor del Sol temprano se acrecieron en planetesimales y finalmente en planetas de pleno derecho. Este proceso de acreción habría llevado al menos 30 millones de años, quizás más. La Tierra misma se formó hace unos 4.57 millones de años, unos 30 millones de años después del origen del sistema solar.
Más cerca del Sol, la temperatura era demasiado alta para que los volátiles como el agua y el metano se condensaran, por lo que se formaron pequeños planetas rocosos, hechos de hierro y silicatos. Hoy en día, estos forman el sistema solar interior e incluyen a Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Más lejos del Sol, la temperatura era lo suficientemente baja como para que los volátiles se condensaran y se formaron los grandes gigantes gaseosos. Un gigante gaseoso, Júpiter, es tan grande que su influencia gravitacional sigue rompiendo las rocas ubicadas entre su órbita y la de Marte, creando el cinturón de asteroides. Estos gigantes gaseosos forman el sistema solar exterior. Más allá del sistema exterior hay otro cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper, y más allá, el espacio interestelar.