旋渦星係是已經觀測到的數量最多、外形最美麗的一種星係。它的形狀很像江河中的旋渦，因而得名。
旋渦星係側麵看上去很像一塊鐵餅，中間凸起，四周扁平。從凸起的部分螺旋式地伸展出若幹條狹長而明亮的光帶——旋臂，這裏是氣體聚集的場所，也是孕育恒星的搖籃。旋渦星係斜對著我們時，觀察到的就是一個橢圓形。在旋渦星係中，絕大多數恒星都集中在扁平的圓盤內，而在旋臂上集中了大量的星際物質、氣體和疏散星團。
旋臂的形狀像樹木的年輪一樣，從中可以看出星係的年齡。旋臂越是明顯鬆散，星係的年齡就越小。這類星係的旋臂中氣體充足，不久的將來會有大批新的恒星在這裏產生。而在旋渦不明顯的星係中，大部分氣體已轉化為恒星，恒星的年齡都較大。銀河係、仙女座星係等，都是發展很完整的旋渦星係，它們正處於生命力旺盛的中年時期。