A hipótese nebular explica como o sistema solar se formou a partir de uma nuvem giratória de gás e poeira. Foi proposta no século XVIII por Immanuel Kant e Pierre-Simon Laplace, e tem vindo a ser melhorada desde então. A ideia básica sobreviveu porque explica muita coisa: porque é que os planetas orbitam o Sol na mesma direção, porque é que as suas órbitas estão aproximadamente no mesmo plano e porque é que o Sol e os planetas têm composições semelhantes.

A história é a seguinte: uma gigantesca nuvem molecular colapsou sob a própria gravidade, possivelmente desencadeada por uma supernova próxima. Ao colapsar, rodou mais depressa e achatou, formando um disco. O centro tornou-se denso e quente, acabando por iniciar a fusão nuclear e dando origem ao Sol. No disco, grãos de poeira aglomeraram-se, formando seixos, depois rochas e, por fim, planetesimais. Alguns planetesimais cresceram o suficiente para se tornarem planetas. Outros permaneceram como asteróides e cometas.

A hipótese foi testada através de observações de outras estrelas. Os astrónomos encontraram discos protoplanetários em torno de estrelas jovens, alguns com lacunas onde se estão a formar planetas. Os observatórios Kepler e ALMA forneceram provas diretas. O modelo não é perfeito. Tem dificuldades em explicar como se formaram planetas gigantes tão rapidamente e como evoluiu a arquitetura do sistema solar. Mas continua a ser a base da ciência planetária.