Rommet mellom stjerner er ikke tomt. Det inneholder gass, støv, kosmisk stråling og magnetfelt. Dette materialet er det interstellare mediet, og det er råmaterialet som nye stjerner og planeter dannes fra. Det er også kirkegården til gamle stjerner, beriket med tunge elementer som ble smidd i kjernene deres og frigjort da de døde.

Mediet er tynt etter jordiske standarder. En kubikkcentimeter kan inneholde noen få atomer, sammenlignet med milliarder av milliarder i luften vi puster inn. Men avstandene er enorme, så den totale massen er enorm. Melkeveien inneholder omtrent 10 prosent av massen sin i interstellar gass og støv.

Mediet er ikke ensartet. Det har faser. Det finnes kalde, tette molekylære skyer der stjerner dannes. Det finnes varme, nøytrale områder. Det finnes varm, ionisert gass rundt unge stjerner og supernova-rester. Disse fasene samhandler, og balansen mellom dem former hvordan galakser utvikler seg.

Støv er en mindre komponent i masse, men en viktig komponent for astronomer. Det blokkerer synlig lys og skaper mørke tåker. Det gjør også stjernelys rødt, på samme måte som røyk gjør en solnedgang rødt. Infrarøde teleskoper kan se gjennom støvet og avsløre stjernene og skyene bak det.