الفضاء بين النجوم ليس فارغًا، بل يحتوي على غاز وغبار وأشعة كونية ومجالات مغناطيسية. هذه المادة هي الوسط بين النجوم، وهي المادة الخام التي تتشكل منها النجوم والكواكب الجديدة. كما أنها مقبرة النجوم القديمة، الغنية بالعناصر الثقيلة التي تشكلت في نواتها وانطلقت عند موتها.

الوسط بين النجوم رقيقٌ بمعايير الأرض. قد يحتوي سنتيمتر مكعب واحد على بضع ذرات، مقارنةً بمليارات المليارات الموجودة في الهواء الذي نتنفسه. لكن المسافات شاسعة، لذا فإن الكتلة الإجمالية هائلة. تحتوي مجرة ​​درب التبانة على حوالي 10% من كتلتها من الغاز والغبار بين النجوم.

الوسط ليس متجانساً، بل يتكون من أطوار. فهناك سحب جزيئية باردة وكثيفة تتشكل فيها النجوم، ومناطق دافئة متعادلة، وغاز متأين ساخن يحيط بالنجوم الفتية وبقايا المستعرات العظمى. تتفاعل هذه الأطوار، ويحدد التوازن بينها كيفية تطور المجرات.

يُعدّ الغبار مكونًا ثانويًا من حيث الكتلة، ولكنه عنصر أساسي لعلماء الفلك. فهو يحجب الضوء المرئي، مُكوّنًا السدم المظلمة. كما أنه يُلوّن ضوء النجوم باللون الأحمر، تمامًا كما يُلوّن الدخان غروب الشمس. وتستطيع التلسكوبات التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء الرؤية عبر الغبار، كاشفةً النجوم والسحب التي تقع خلفه.