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虽然在不同的距离尺度和不同的时间尺度上，巨分子云内部有许多有趣的事情发生，我们特别感兴趣的还是像太阳这样的恒星（以及像地球一样的行星）从何而来，因此我们只是仔细地探讨一下这个相对规模较小的模型中发生的事情。最重要的一点，是恒星不是孤立形成的。这一点不论从对伴有这种星云的恒星的观测，还是从计算机模拟上，都得到了证明。迄今为止，大多数的恒星都是与至少一个或两个同伴共同形成的，而且有可能所有的恒星都是以这种方式形成的。因此，像太阳这样孤立的恒星，也极有可能是在其形成后的早期阶段，从双恒星或多星系统中被抛出来的。这其实是一种很简单而且自然的过程，涉及的因素不过是引力以及轨道力学等，这些在三个半世纪前已经由艾萨克·牛顿研究明白了。如果三颗质量大致相同的恒星彼此围绕对方在轨道上运行，几乎可以肯定的是，只要一有机会，其中的一颗恒星就会被抛出，飞入太空，同时带走一定的角动量，而另外两个恒星则进入一个更加紧密的绕对方运行的轨道。如果最初的恒星超过三颗，同样的事情也可能发生。但是当只剩下两颗恒星时，它们会受到引力的影响，变成稳定的双恒星系统。
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我们现在已经弄清楚，在巨分子云形成和恒星形成之间没有明显的间歇。我们之所以这么认为，部分是由于我们对巨分子云的动力性质的新的理解，部分则是由于我们通过观测发现已知的此类星云很少有不包含恒星形成区域的。星云聚集，恒星形成，炽热的年轻恒星发出的辐射会将星云吹开，在一千万年的时间内，整个过程就会结束。星云形成，产生恒星并消散的过程所持续的时间，相当于声波从星云的一边传播到另一边的时间——天文学家称之为“穿越时间”（crossingtime）。
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不过，大家请记住，气体和尘埃构成的星云坍缩形成恒星的另一个原因，是因为它受到了同样的来自超新星的冲击波或年轻的恒星风的压缩。这些冲击波或星际风会穿越星际介质，驱散恒星诞生后不久位于其附近的一些物质。有趣的是，将整个星系作为一个整体看待，这似乎是一种自我调节过程，它可以或多或少地在一个稳定状态，在数十亿年的时间里起作用。如果大量的恒星都在一代之中形成，气体和尘埃会被吹走并扩散开，这就使以后难以形成新的恒星。如果只有少数几颗恒星形成，气体不会消散得很严重，恒星也就易于在下一代形成。所以，如果该过程走向极端，不论是哪个方向，它都倾向于在下一代回到长期的平均水平。
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有一个并不令人惊讶的现象，是最年轻的恒星往往存在于分子云密度最高的区域；但这里仍然有一个悬而未决的问题：这种聚合结构（往往是大小不同的团块一级一级相套）到底在多大程度上是由于密度足够大后引力的压力造成的，以及在多大程度上是由冲击波和湍流造成的，从而将局部地区的密度挤压到比其周围大100多倍。不过，通过计算表明，湍流压缩可能会导致产生“前恒星核心”，即密度高于平均密度的处于引力坍缩边缘的区域。经计算，这种核心的内部温度约为10K，直径约0.06秒差距（约五分之一光年），质量约为太阳的70%。我们观测到分子云中的核心与这些性质非常相似，这使湍流压缩成为形成前恒星物体的最优的解释。接下来就该引力起主导作用了——它受到磁场，以及摆脱角动量的需要的影响。
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但是，尽管在最密集的团块中，大约一半的质量会转化为恒星，但是在整个星云中，在星云消散之前，很可能只有不超过百分之几的材料会变成恒星。我们讨论了单个恒星形成的细节，这时也不能忘了，总体而言，恒星产生的过程并不是一个非常有效的过程。
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不过，前恒星的核心的确能够形成。我们知道它们存在，因为我们可以看到它们，而且我们可以利用它们作为出发点，详细解释类似太阳的恒星如何形成。对于接下来发生了什么，我们的理解几乎完全依赖于计算机模拟，而且不同的模型（例如，磁场影响不同）会导致不同的预测，对于坍缩的细节以及发生的速度所作的描述都会不同。但是，所有的模拟都会得出同样耐人寻味的预测——在形成恒星的第一阶段，坍缩的星云中只有一小部分的质量会达到变成恒星所需的密度。恒星形成时，并不是质量相当于太阳的整个星云发生坍缩并最后变成像太阳这样的恒星。在星云的中心，一个质量只有太阳的千分之一的物体变得足够致密，也足够热，进入稳定状态，然后开始通过核聚变产生能量。然后，在更长的一段时间里，恒星的其余的质量通过增生过程获得，将周围的材料吸附到原恒星的表面。
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旋转和磁性并不影响这微小的初始原恒星的形成，不过旋转却是导致星云坍缩形成两个或三个这类原恒星的原因。这些原恒星围绕彼此沿轨道运行。旋转的星云会收缩成圆盘状，围绕在原恒星周围（每个原恒星周围都有一个圆盘），而且根据计算，这种圆盘中物质分配不均，会引起波动，把一些材料带到外部，同时从原恒星带走角动量。另外一些物质则被带到内部，为恒星增生提供材料。任何带有拖尾的这种波（相对旋转有向后弯曲的旋臂）总是将角动量传导到外部，因此一些天文学家形容增生圆盘是使星云气体摆脱角动量的机器。另一种可能是，原恒星所构成的磁场会将朝向恒星的物质重新抛向宇宙空间，就像从恒星的两极喷射出来一样，这样也会去掉过多的角动量；许多新形成的恒星都有这种喷流现象，不过这种解释目前还只是基于现有知识的一种猜测。
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所有这些计算结果的最动人之处在于，不论我们以何种星云开始，不论星云具有怎样的旋转、磁场和其他性质，我们总能得到同样的结果，即在星云的中心会有同样的紧缩的对象形成。因此，在我们能够讲清楚星云中心区域的何处开始升温之前，不必太过关注发生了什么。当中心的密度足够高，将向外的红外辐射困起来，就会发生这种情况。这里所需的密度大约是10-13克每立方厘米（10-13g/cm3），相当于每立方厘米有大约200亿个氢分子。接下来，核心压力上升，当中心的密度增加了约2000倍后，会使崩塌停止，此时每立方厘米有40万亿个氢分子（相当于每立方厘米有50亿分之一克的物质）。这个核心的质量大约相当于太阳质量的百分之一，其范围半径比从地球到太阳的距离还要大。但它的稳定时间很短暂，因为其内部的温度继续上升。当温度达到2000K时，氢分子分解成组成它们的原子。这会改变气体的行为，导致第二阶段的坍塌，发生的方式与之前的相同，并会产生一个新的内核中的“内”核。这一次坍塌只有当内核足够热，使得氢原子的电子被剥离，形成电离等离子体时才会停止，此时的温度会达到10000K。但是这一次，坍塌却是永久性的结束了。电离过程是重组过程的逆转。重组过程发生在宇宙诞生后只有几十万年的时候。当时宇宙正变得透明，因为那时不再有大量的带电粒子与光线产生相互作用。因此，当前恒星核心电离时，它变得不透明，因为其内部的电磁辐射会在带电粒子之间不断反弹。这似乎是说该核心已经处于变成恒星的最好时机。
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恒星发展的根源正是来自这一内在核心——这是一颗原恒星核，质量不超过太阳的千分之一，占的体积和现在的太阳相当。但是其质量随着更多的物质从外部落到它身上而稳定增加（其半径仅是略有增加，只达到几个太阳半径大小，因为增生过程的主要效果是使原恒星密度更大）。最初的核心的所有气体会在大约10年内落到原恒星上，使其质量达到太阳的约0.01倍，剩下的一大部分质量仍需要从最初坍缩的星云获得。正如我们已经提到的，这一过程的一个基本特征，是围绕中心恒星形成一个物质圆盘（除非中心恒星不旋转、没有磁性，而这是不现实的）。而且随着在20世纪晚期哈勃太空望远镜的问世，人们已经在许多新形成的恒星周围看到了尘埃圆盘。这明显意味着行星会在恒星周围形成，我们稍后将返回到这一话题。
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前恒星的种子能够成长为多大的恒星，取决于周围供它增生的材料有多少，而不在于核心的规模有多大，因为所有的恒星的初始内核的质量都差不多。最重要的是，分裂和坍塌出现的方式意味着每颗恒星（或每组的两颗或三颗恒星）是从已经与周围分割开的分子云碎片形成的，因此恒星所能获得的增生材料受到了严格限制，因此恒星的最终质量取决于分子云碎片的大小。对于太阳来说，这意味着它约有百分之九十九的质量是通过增生获得的。
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当核心的质量已经达到太阳的约五分之一时，其内部已经变得足够热，核聚变开始了。但是这种核聚变不是现在太阳产生能量的质子质子链方式。在这样的恒星内核中最先发生的聚变涉及氘，这是一种重氢，其中每个原子核都受强力作用，包含结合在一起的一个质子和一个中子。当增生完成后，对于质量与太阳相当的新恒星来说，其半径约为现在太阳半径的四倍，此后其半径将逐步缩小，进入稳定的成熟恒星的状态——天文学家称之为“主序星”（main sequencestar）。在这一收缩过程中，维持恒星发光的能量主要来自收缩时引力释放的能量。只有当它的内部足够热，启动质子质子反应之后（约1500万K），核能才开始接手，并阻止恒星进一步缩小。但在恒星稳定下来之前，不论大小，其内部的材料都会通过对流彻底混合。因此，我们现在在任何主序星表层所观测到的元素的比例（包括太阳），与形成恒星的星云所包含的元素的比例都是一模一样的。这不会受到恒星内部氢转换成氦过程，或（在其他一些恒星中）是氦变成碳的影响，因为主序恒星不会有充分的对流，其核心的材料不会上升到表面。
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天文学家将吸积过程的不同阶段描述为四“级”，分类并没有明确的依据，只是为了标明每一步所需的时间长度。星云坍缩尚不存在“恒星”的阶段，以及核心的早期发展阶段，直至核心变得不透明，大约需要100万年。0级对应的是早期的核心快速增长的阶段，这持续了数万年，并且至少有一半的最终物质在这一阶段聚积到了一起。1级是最长的增生阶段，恒星剩下的大部分质量都是这一阶段加入的，但速率慢一些，持续几十万年。2级对应的最佳模型是金牛座T型星系统，周围仍然笼罩着尘埃，并持续大约100万年。3级时已经出现年轻的恒星，周围不再包围着尘埃，它需要经历几千万年的时间收缩变成主序星。
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这些时间尺度的分割证据一部分来自模型，另一部分来自观测——例如，我们现在所看到的1级原恒星的数量是0级原恒星的10倍，但每个1级对象必然曾经是0级，因此，我们自然可以推论得出，每个1级恒星阶段所花费的时间是0级的10倍。总体而言，这意味着一颗太阳质量的恒星需要1000万年的时间从处于崩溃边缘的星云气体和尘埃变成主序星。而一颗15个太阳质量的恒星则只要10万年即可达到同样的阶段。
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正如我们已经指出的那样，仅仅是角动量的问题所限，绝大多数的恒星（也许是所有的）就必须在多星系统中形成，因此，像太阳这样的孤立的恒星，应该是被其原来的伴侣抛弃的流浪者。过去，人们认为所谓的“多”星系统，可能意味着有四五个或更多的恒星在一起形成，此外一些计算机模拟也表明，前恒星内核可能分裂成许多碎片。但是，加的夫大学（theUniversityof Cardiff）和波恩大学的研究人员在2005所做的分析表明，情况并非如此。他们发现，包含许多恒星的小型集群很容易69逐个“弹”出集群内部的恒星，这将导致银河系中单一恒星系统的比例比我们实际观测到的要高得多。相比之下，这样的系统很难将通过引力拥抱结合在一起的双恒星弹出。事实上，这样的“高阶”系统变成一个双恒星以及多个单星系统所需的时间，可能只需约十万年。为了与观测值相符，一般情况下，单个星云核心必须分裂出不超过三颗恒星，虽然这一规则偶然可能会有例外。
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一般来说，每100个新诞生的恒星系统中，有40个是3星系统，60个是双恒星系统。在40个3星系统中，有25个寿命较长，相对较稳定，另外15个则会很快弹出其中的一颗恒星，从而产生15个双恒星和15个单星系统。这一切都在约10万年的时间里发生在一个恒星形成区域内，最后形成的恒星的比例是25个3星系统，75个双恒星系统，15个单星系统。在恒星诞生的区域，比如现在的猎户座星云，恒星之间的亲密接触会破坏更多的双恒星系统，使整个星系中单一恒星系统的比例进一步增大。由于每个双恒星系统遭到破坏都会产生两个单星系统，那么在我们所描述的星群中，如果仅有10个双恒星系统遭到破坏，就会使3星、双星、单星的总体比例变成25：65：35，使单恒星比3星系统更为常见。
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即使如此，现在绝大多数的恒星都在3星系统中，因此乍一看，我们的太阳倒是有点奇怪，是一个少见的单星系统。但是，这也许是人类因为自身存在于地球上而对宇宙的看法产生偏差的另一个例子。也许在孤立的恒星周围，更有可能存在能够形成像地球一样的行星的尘埃圆盘类物质。在双恒星或三恒星系统中，其他成员产生的重力影响会引起潮汐效应，破坏圆盘，即使形成行星，它们的轨道可能也会极端反常，使其被恒星融化或是完全冻结，甚至在恒星系统之间互换。像我们这样的生命形式只能存在于稳定、长寿的行星上，其轨道环绕着稳定而长寿的恒星；从这种以人类为中心的角度来看，我们毫不奇怪地发现，太阳是宇宙空间一个孤独的流浪者。无论是什么原因导致产生了这一切，它意味着我们在试图了解太阳系的行星如何形成的时候，不必担心附近存在有太阳的伴星，引起任何复杂的并发症。
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我们还可以进一步缩小调查的范围，只去关注某些行星，比如像地球。在太阳系里有四个这样的小型的由岩石构成的行星。它们距离太阳最近，分别是水星、金星、地球和火星。再往外，另外还有四个大型气态行星，分别是木星、土星、天王星和海王星。此外，还有各种宇宙碎片，大部分是冰块或岩石。这其中也包括冥王星。由于历史的原因，它一般被归类为行星。目前，对于这些冰块是否应该被称作行星，天文学家还争辩不休。不过，我们在这里所要讨论的，是岩石（或“类地”）行星和气体行星（“类木行星”）之间的区别。
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过去，人们认为这两种行星都是以同样的方式形成的，即通过积聚围绕年轻恒星周围的碎片形成的——这通常被称为“由下而上”的积累过程。不论是对于较大的还是较小的行星，最初形成的都是一个岩石的核心。太阳系的内行星也只能到此为止，因为炽热的年轻恒星会将周围的大部分气体吹到仍在形成中的行星系统的外围。但是，在木星轨道这样的地方，一块质量是地球两倍的岩石也许能够靠自身引力积聚气体和冰等物质，增长到其目前的规模。但是这种想法的最大的障碍是，巨大的气态星球要想增长到目前的规模，需要数百万年之久——事实上，如果在其目前的轨道上的天王星和海王星是以这种最简单的自下而上的形式形成的，所需的时间会超过太阳系的寿命。以前，我们所知的惟一的行星系统就是太阳系，这一问题还不那么重要，而且天文学家可能仍寄希望于找到自下而上理论的更好形式，以解决这一缺憾。但是，在过去几年中，天文学家发现了100多个其他的行星系统。几乎在每一个发现行星的个案中，都是由于绕恒星的行星的引力影响了恒星的运行，使其发生摇摆，天文学家才判断有行星围绕该恒星运行。这种摆动幅度太小，无法直接观测到，但是却会通过恒星光谱的多普勒效应显示出来。起初，这些发现的令人惊讶的特征是，发现的行星几乎都是类木行星，但其轨道距离所围绕的恒星却比木星距离太阳近得多。
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从某种意义上说，并不奇怪的是，这些早期发现的太阳系以外的行星系统（太阳系外行星）之所以主要由这种行星构成，是因为体积大而且轨道距离恒星近的行星对恒星的影响最大，是使用目前的技术最容易发现的。2005年，天文学家终于报告说，他们从已发现的这类行星直接探测到了红外光，表明它们的温度大约是800℃——这是人类第一次“看到”来自太阳系外行星的光。同年晚些时候，天文学家拍摄到了另一颗系外行星，围绕一颗距离长蛇座100秒差距（225光年）的恒星运转，其轨道距离恒星为80亿千米（54个天文单位）。70不过，这次发现的仍然是一个巨型行星，质量大约是木星的5倍。迄今发现的最小的系外行星的质量是地球的质量约6倍多一点，每1.94天（地球日）绕其恒星葛利斯876号一周，因此它很难算作“类地”行星。宇宙中即使存在有沿类似地球轨道围绕其他恒星运行的类地行星，也需要新一代的观测手段来找到它们。既然类地行星存在，我们已经发现了许多炽热的类木行星倒不奇怪，出人意料的是，类地行星竟然能存在。那么，它们为什么能够存在？
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一个自然的解释是，巨型气体行星并不是自下而上的增生形成的，而是自上而下形成的，最初是恒星周围圆盘中不稳定的团块。这种团块可以在圆盘的任意位置形成，距离恒星或近或远，行星和圆盘之间的互动可以改变巨型行星的轨道，因此它们会在自己形成的轨道上向内或向外移动。这种“迁移”可以解释天王星和海王星为什么在距离太阳较近的地方以更快的速度形成之后，又到了目前所在的位置。模拟表明，自上而下的行星形成过程可能用数百年时间就能形成气体巨行星。
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这些设想本身仍在不断演化，在2005年一个由来自巴西、法国和美国的科学家组成的国际研究小组共同提出了关于太阳系早期状态最详尽的模拟。20世纪60年代末和20世纪70年代初的阿波罗计划带回了月球样本，并且证明月球上许多黑暗的点其实是由于在太阳系约7亿年历史的时候，来自空间的碎片撞击形成的。当时太阳系的内部行星刚形成不久。这就是所谓的“后期重轰炸期”（LateHeavyBombardment，缩写为LHB）。这一事实就是他们研究的起点。将这一证据与行星如何形成的新理论相结合，研究小组发现，太阳系所有四个巨型行星必须是在彼此靠近的位置形成的，周围是旋转的小型物体、冰块以及岩石，这些统称为小行星体（Planetisimals）。在太阳系最远的行星轨道之外，仍存有太阳系形成最早期小行星体圆盘遗留下来的物质。这一区域称为柯伊伯带（theKuiPerBelt），至今仍然存在。但是，如果新的研究结果无误，那么现在尚存的柯伊伯带其实只是曾经辉煌无比的太阳系小行星体圆盘的残余。由于引力相互作用，木星慢慢靠近太阳，而其他三个巨星行星则向外移动，依据同样的方式，小行星体或是靠近太阳，或是远离。
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起初，这是一个渐进的过程。但是，太阳系形成7亿年后，当土星的轨道周期正好是木星轨道周期的两倍时，出现了一场戏剧性的变化。这两个行星的引力叠加在一起，对太阳系外围的其他物体产生了共振效应。这就像是儿童在荡秋千时，只要把握好时机，每次加一点点力，就能越荡越高。这一过程的主要结果是将天王星和海王星推到更远的轨道，海王星的轨道半径突然增加了一倍，进入到了柯伊伯带的内部，并将大量的小行星体散播到太阳系内部——靠近和远离的物质之间必须有个平衡，以符合牛顿著名的定律：“力的作用是相互的，有作用必有反作用力”。正是这一波小行星体造成了“后期重轰炸期”，使得月球表面伤痕累累，而且据估计同时受到撞击的也包括地球和其他类地行星。只不过在地球上痕迹没那么明显，因为地表已经由于板块构造运动（大陆漂移）和侵蚀而发生了巨大的变化。
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这一假说在2005年获得了更多的证据支持。美国航宇局“大冲撞”（又译“深度撞击”）彗星探测器与坦佩尔1彗星进行撞击，通过分析撞击产生的碎片表明，组成的彗星物质与天王星和海王星现在所占据的轨道区域当时形成物体的化学成分相符。坦佩尔1彗星似乎是来自这一早期彗星带的一个物体，由于天王星和海王星的迁移，散落到了深层空间。
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所有的数据都非常吻合，这样，就剩下速度较慢的自下而上的行星形成过程来解释类地行星的形成，特别是地球本身的形成。这些行星形成所需的时间更长，当时太阳系中的大型行星已经存在。此时小行星体才开始加入到“造星”过程中来。现在我们可以撇开巨型气体行星，专门说说像地球这样的行星是如何从包围太阳的尘埃盘形成的。在20世纪90年代之前，天文学家已经推断类地行星一定是从这一尘埃盘形成的，但他们没有直接的证据表明年轻的恒星周围确实存在尘埃盘。但是，自那以后，随着借助哈勃空间望远镜做出的一个突破性发现，以及观测技术不断改进，人们发现在我们附近很多年轻的恒星周围都存在巨大的物质盘（现在称为原行星盘ProtoPanetarydiscs，缩写PPD）。很显然，这些都是恒星形成的一个重要特点。由于老年恒星周围没有看到原行星盘，表明它们已被分散开，或是变成了别的物体——行星。
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这些原行星盘真的是非常巨大。研究得最多的原行星盘围绕着绘架座β星（BetaPictoris），其直径超过1500个天文单位（约2250亿千米）。绘架座β星系的年龄据估计约有2亿年，原行星盘中的物质大约是太阳质量的1.5倍。到这一星系稳定下来，圆盘中的大多数物质都将消失。在某些观测结果中我们可以看到这一进程。比如核心恒星的两极还会有喷射流，与圆盘成直角。通常，这种喷射流（发出红外光）可能延伸1000个天文单位（1500亿千米）。相比之下，太阳系最外围行星海王星的轨道半径仅仅是30个天文单位。值得注意的是，在绘架座β星系原行星盘的内部半径只有几个天文单位的区域，通过恒星摆动的方式判断，就好像该区域存在行星一样。在其他的一些观测中，我们发现在原行星盘的内部存在空白区域，面积和太阳系相仿，表明那里的材料已经被行星吸收。
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