太陽系的形成和演化始於46億年前一片巨大分子云中一小塊的引力坍縮。大多坍縮的質量集中在中心，形成了太陽，其餘部分攤平並形成了一個原行星盤，繼而形成了行星、衛星、隕星和其他小型的太陽系天體系統。
這被稱爲星雲假說的廣泛接受模型，最早是由18世紀的伊曼紐·斯威登堡、伊曼努爾·康德和皮埃爾-西蒙·拉普拉斯提出。其隨後的發展與天文學、物理學、地質學和行星學等多種科學領域相互交織。自1950年代太空時代降臨，以及1990年代太陽系外行星的發現，此模型在解釋新發現的過程中受到挑戰又被進一步完善化。
從形成開始至今，太陽系經歷了相當大的變化。有很多衛星由環繞其母星氣體與塵埃組成的星盤中形成，其他的衛星據信是俘獲而來，或者來自於巨大的碰撞(地球的衛星月球屬此情況)。天體間的碰撞至今都持續發生，併爲太陽系演化的中心。行星的位置經常遷移，某些行星間已經彼此易位。這種行星遷移現在被認爲對太陽系早期演化起負擔起絕大部分的作用。
就如同太陽和行星的出生一樣，它們最終將滅亡。大約50億年後，太陽會冷卻並向外膨脹超過現在的直徑很多倍(成爲一個紅巨星)，拋去它的外層成爲行星狀星雲，並留下被稱爲白矮星的恆星屍骸。在遙遠的未來，太陽的環繞行星會逐漸被經過的恆星的引力捲走。它們中的一些會被毀掉，另一些則會被拋向星際間的太空。最終，數萬億年之後，太陽終將會獨自一個，不再有其它天體在太陽系軌道上。
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