칸트와 라플라스는 최초로 태양계의 기원에 대해 성운설을 제창하였는데 이 가설에 의하면 초기의 커다란 성운이 중력 수축을 할 때 원래부터 자전을 하고 있었기 때문에 원반을 형성하게 되었으며 이 가스의 원반으로부터 태양과 행성이 뭉쳐졌다는 것이다. 그러나 이 간단한 이론은 근거적 뒷받침에 구멍이 많았다. 그중 첫째로 태양의 각운동량이 작은 사실을 설명할 수 없었던 것이 있다. 둘째로는 행성의 응결에 대한 설명도 적절하지 못하였다는 것이다. 호일은 천천히 자전하는 가스 구름을 가정하고 이 구름이 중력 수축을 하다가 자전 불안정의 경계에 이르면 원시 태양이 형성되고, 수축이 더 진행됨에 따라 고리 모양의 물질이 형성되며, 고리 속에서 티끌이 형성되고 이들이 서로 붙어서 질량이 커질 것이라고 예상하였다. 이때 비휘발성 물질만이 태양 근처에 남게 될 것이라고 가설을 세웠다. 이러한 실험의 결과를 근거로 태양계의 행성들은 지구형 행성과 목성형 행성의 구별이 생긴다고 주장하였다. 맥크레어는 최초의 구름은 바로 105개의 작은 구름 조각 또는 구름 뭉치로 응결되어 있다고 생각했다. 그는 구름이 무질서하게 운동한다고 가정하고 이 작은 구름들이 서로 충돌하여 점차 큰 구름으로 성장하고, 마침내 중심부의 가장 큰 구름이 중력에 의하여 천천히 수축하면서 태양으로 성장하게 된다고 하였다. 이때 비교적 가까운 구름 뭉치는 태양의 차등 중력으로 인하여 원시 행성이 파괴되는 로시(Roche) 한계 내에 있기 때문에 그들의 고체 핵만이 안정하여 고체의 지구형 행성을 이루었다고 주장하였다.
일반적으로 태양계 형성 과정은 다음과 같이 설명되어 지고 있다. 태초에 질량이 태양보다 좀 크고 반지름이 2×105AU인 성간 가스와 티끌로 된, 75%의 수소와 25%의 헬륨과 중수소로 이루어진 성운이 자체의 중력 수축을 하게 되는데 이중 초기 단계에서 일부의 가스와 티끌은 서로 뭉쳐서 성운의 바깥 부분에 혜성 핵을 형성한다. 중력 수축이 진행되면서 성운은 자전 때문에 타원체의 모양을 가지게 되며 각운동량이 보존되기 때문에 자전 속도가 증가하게 된다. 한편, 성운의 중심부의 밀도는 급속히 증가하여 중력 에너지는 열로 전환되어 성간 공간으로 방출된다. 밀도가 증가함에 따라 티끌 입자는 얼어붙은 물, 이산화탄소, 암모니아, 메탄 등과 섞여서 큰 입자를 형성한다. 이때 원시 태양에 가까이 있던 입자는 원시 태양에 의해 그 속의 휘발성 물질을 잃어버리게 되며 반면, 멀리 떨어져 있는 입자는 중간의 가로막는 구름으로 인해 열을 덜 받게 된다. 이때부터 수 십억 개의 입자가 모여 소행성 크기의 미행 성체로 성장하게 된다. 미행 성체는 자신의 중력으로 주위의 물질을 끌어당겨 급격히 성장하여 원시 행성으로 자란다. 작은 미행 성체는 원시행성의 위성궤도 속으로 들어가게 되며 나머지 수많은 미행 성체는 행성의 중력 섭동을 받아 밀려나가서 혜성 집적장으로 간다.
모든 원시 행성은 이러한 단계에 이르면 막대한 양의 대기를 끌어당기기 시작하는데 아마 원시 태양으로부터 비교적 가까운 거리에 있던 지구형 행성인 수성과 금성의 경우에는 대기에 작용하는 기조력이 행성의 자전속도를 감소시켰을 것이다. 태양으로부터 거리가 멀리 떨어진 행성들은 목성의 중력 섭동으로 인하여 소행성대에는 행성이 형성되는 것이 방해를 받았을 것이다. 이때까지 아직 원시 태양의 핵반응이 시작되지 않았으나 에너지의 방출량은 무려 현재 태양 복사량의 10000배나 되었고, 막대한 복사량은 지구형 행성의 원시 대기를 불어 내었고 나머지 성운 가스를 이온화하였으며 이것이 태양과 자기 결합되어 태양의 각운동량을 외곽으로 이전시켰을 것이다. 태양계 내의 원시 성운 물질이 제거되면서 원시 태양은 다시 중력 수축을 계속하여 핵반응을 일으키게 되어 안정된 별이 된다. 행성의 내부는 굳어지고 금성과 지구, 화성에서는 제2차 대기를 만들어 내었다. 소행성은 충돌에 의해 조각의 수가 증가되고 혜성은 운동방향을 바꾸어 태양계 안쪽으로 향하게 된다. 지구와 달은 각각 독립된 궤도를 돌다 달이 충돌하여 일부의 이탈된 물질이 응집하여 달이 되고 이때부터 조석에 의한 진화가 시작되었다고 할 수 있다.