星座知识仙女座星系结构组成
银河结构
根据在可见光下看到的形状，仙女座星系在de Vaucouleurs-Sandage的延伸膨胀分类体系下被归类为螺旋星系。然而，在2MASS巡天的数据中，M31的核心球是盒状的，这暗示着M31实际上是一个棒旋星系，我们几乎是在长轴的方向上观察这个星系。仙女座星系也是一个LINRER星系(低自由核辐射线区域)，在分类上是一个非常常见的活动星系核。
星系相对于地球的倾斜度估计为77°(从侧面直接看为90°)，星系横截面的形状像字母S的形状，而不是平面。这种形状扭曲的一个可能原因是M31附近与卫星星系重力的相互作用。分光镜的观测提供了星系在离核心不同半径处旋转速度的详细测量。在靠近核心的区域，转速达到峰值225km/s(140 mph)；在半径1，300光年处开始下降，在7000光年处达到最低50公里/秒(31英里/小时)。然后，速度稳步上升，在半径33000光年处达到峰值250 km/s (155 mph)。超过这个距离，在8万光年处速度慢慢下降到200 km/s (124 mph)。这些速度测量结果表明，集中在核心的质量约为6 × 109M☉，总质量线性增加到45000光年的半径，然后随着半径的增加逐渐变慢。
仙女座星系的旋臂延伸出一系列电离氢区域，巴德将其描述为“一串珍珠”。它们看起来紧紧缠绕在一起，但在我们的星系中却相距甚远。校正后的星系图清楚地显示，有旋臂围绕螺旋星系顺时针旋转。离核心约1，600光年处有两条连续的旋臂向外拖曳，它们之间最近的距离约为1，3000光年。螺旋图案可能是由于与M32的相互作用。这些替换可以通过恒星的中性氢云观察到。
1998年，来自欧洲航天局红外空间天文台的图像显示，仙女座星系的整体图像可能会转变为一个环状星系。仙女座星系中的气体和尘埃形成了几个重叠的环，其中最突出的环位于距离核心32，000光年的半径范围内。这个环是由冷尘埃构成的，所以在可见光图像中是看不见的。
更详细的观测显示，里面有一个更小的尘埃环，相信是两百万年前与M32相互作用造成的。模拟显示，这个较小的星系沿着极轴穿过仙女座星系的盘面。碰撞从较小的M32中剥离了超过一半的质量，并在仙女座星系中创造了一个环状结构。
对M31扩展的晕的研究表明，一般可以和银河系相提并论，宇宙中的恒星也是贫金属的，随着距离的增加变得更贫。这些证据表明，这两个星系遵循相似的进化路线。在过去的654.38+02亿年里，它们可能吞噬了654.38+0-200个低质量星系。M31的扩展晕中的恒星可能接近两个星系之间距离的三分之一。