Kuyrukluyıldızlar kütleçekimi ile Güneş’e bağlı gökcisimleridir. Ancak isimlerinin ima ettiğinin aksine yıldız değildirler. Yıldızlar gibi kendi ışıklarını kendileri üretmezler, gezegenler gibi onlar da Güneş’ten kendilerine gelen ışığı yansıtırlar.
Kuyrukluyıldızlar buz, toz ve gazdan oluşur. Bileşimleri gezegenlere benzer ama onlardan çok daha küçüktürler. Kuyrukluyıldızların çapları ortalama olarak 750 metre ile 20 kilometre arasındadır. Yörüngeleri elips şeklindedir ve Güneş’e en yakın ve en uzak oldukları konumlar arasında çok büyük fark vardır. Güneş’in etrafında dolanma süreleri birkaç yıl ile birkaç milyon yıl arasında değişebilir. Küçük oldukları ve sadece Güneş’ten kendilerine ulaşan ışığı yansıttıkları için Güneş’ten uzak oldukları konumlarda görülmeleri zordur. Güneş’e yaklaştıkça sıcaklıkları artar ve yüzeylerindeki katılar sıvı hale geçmeden doğrudan gaz haline geçmeye (süblimleşmeye) başlar. Böylece çekirdeklerinin etrafında bir atmosfer oluşur. Bu atmosfer, kuyrukluyıldızları göktaşlarından ayıran en önemli özelliktir ve kuyrukluyıldız ısındıkça büyüyerek kuyruğa benzer bir şekil alır. Kuyrukluyıldızlar Güneş’e yaklaştıkça üzerlerine düşen ışık miktarı arttığı için parlaklıkları da artar. Hatta bazı kuyrukluyıldızlar Güneş’e çok yaklaştıkları zaman gündüz vakti bile Dünya’dan görülebilir.
Dünya’dan gözlenebilen kuyrukluyıldızların en bilinen örnekleri şunlardır: Halley, Chiron, Hale-Bopp ve Hyakutake. Bu kuyrukluyıldızların Dünya’dan en sık gözlenebileni Chiron’dur. Chiron, Güneş etrafındaki bir turunu yaklaşık 51 senede tamamlar.