物質構成：與不少天體一樣，貓眼星雲的物質主要為氫和氦，並擁有少量重元素。這些元素可以光譜分析去量度其存在比例，由於氫是最豐富的元素，因此其他重元素的比例均會以相對於氫的數值去表示。
由於望遠鏡使用的攝譜儀不會收集來自觀測目標的所有光線，也不會使用細小光圈去聚集物體光線，因此多個有關星雲化學元素比例的研究結果均會有出入，每個不同的結果可代表星雲的某一部分。
在對貓眼星雲進行更深入觀測所得結果當中，或已顯示星雲的一小部分物質擁有豐富的重元素，這點會在以下段落詳述。
星雲運動及形態：貓眼星雲擁有極為複雜的結構，人們至今仍未完全明白其形態的形成機製。星雲的光亮部分主要是中央恒星釋出的恒星風及星雲形成時射出的物質相碰撞而成的，兩者間的撞擊產生上述的X射線，恒星風也使星雲內層泡沫狀物質的一部分給挖走，這個情況在內層兩端均有發生。
人們也懷疑星雲的中央恒星為一連星係統，一顆恒星吸取另一顆恒星物質的過程形成一吸積盤，並在物質受方恒星兩極射出噴流，這些噴流又與先前射出的物質碰撞。由於天體進動（歲差）的關係，恒星的兩極噴流方向會隨時間而改變。
人們在內星雲光亮部分的外部，找到不少同中心的環狀物體，他們認為可能在恒星演變在行星狀星雲前，在赫羅圖中的漸進巨星分支階段便已出現。這些環狀物體的半徑具規則性，每兩個環之間的半徑差均相若，因此人們指出這些環的形成機製為於特定時間，並以差不多相同的發射速度進行。再者，一大型暗暈膨脹至恒星遠處，於星雲形成前便已出現。
現時謎題：人們縱使已作出深入研究，但至今仍有不少謎題有待解決。星雲外層多個相同中心的環狀物體的時間差距可能為數百年，現時仍難以解釋。導致星雲形成的熱脈可能每隔數萬年會發生一次，而較小的表麵脈衝則每隔數年至數十年一次，星雲會定時釋出同中心環狀物體的機製至今尚未有定論。
星雲的光譜呈連續重疊的發射線狀，這些發射線可能來自星雲中離子之間發生的碰撞激發，或是離子再度與電子結合而形成的，當中因碰撞激發產生的發射線比電子融合的更強，因此成為多年來人們量度兩者比例的方法。但近期研究結果指，在星雲的光譜圖中，離子與電子結合的發射線數量約為碰撞激發發射線的三倍，其原因至今尚在爭論中，有說法指是因為存在一些含豐富重元素的物質，或是星雲溫度的波動。
7．仙王座的彩虹星雲
彩虹星雲
這些由星際塵埃及氣體組成的雲氣，如同纖柔嬌貴的宇宙花瓣，遠遠地盛開在1300光年遠的仙王座恒星豐產區。有時它被稱為彩虹星雲，有時人們又叫她艾麗斯星雲，而被編入目錄的則是NGC7023，它可不是天空中唯一會讓人聯想到花的星雲，雖然如此，這張美麗的，發出夢幻般的迷人景象的數字影像，炫耀出色彩與對稱上令人印象深刻的細節。
星雲物質圍繞在一顆大質量、熾熱，顯然尚處於形成階段的年輕星球，泄漏機密的紅色輝光，在恒星明亮的中心區兩側告訴我們，那裏有大量的氫原子被來自於恒星看不見但強烈的紫外光照耀激發。然而，星雲的主要顏色仍是藍色，這是塵埃顆粒反射星光的特征。影像中也能看到由塵埃與冷卻的分子氣體組成的黑暗遮蔽雲氣，並引領我們的視覺感官去看出其它旋繞而具想象空間的形狀。紅外線觀測顯示這個星雲可能包含了複雜的碳分子。這裏所示的彩虹星雲大約有6光年大小。
8．形似螃蟹的蟹狀星雲
蟹狀星雲
因為這個星雲的形狀有點像螃蟹被取名為蟹狀星雲。這個星雲是在1731年被英國的一位天文愛好者比維斯發現的。
根據中國曆史記載，在現在蟹狀星雲的那個位置上，曾經有過超新星爆發，那就是1054年7月出現的、特亮的金牛座“天關客星”。它爆發過程中拋射出來的氣體雲，就應該是現在看到的蟹狀星雲。1921年，美國科學家把兩批相隔12年的蟹狀星雲照片進行了仔細和反複的比較之後，確認星雲的橢圓形外殼仍在高速膨脹，速度達到每秒1300千米。1942年，荷蘭天文學家奧爾特以其令人信服的論證，確認蟹狀星雲就是1054年超新星爆發後形成的。
蟹狀星雲還是強紅外源、紫外源、X射線源和γ射線源。它的總輻射光度的量級比太陽強幾萬倍。1968年發現該星雲中的射電脈衝星，它的脈衝周期是0.0331秒，為已知脈衝星中周期最短的一個。目前已公認，脈衝星是快速自旋的中子星，有極強的磁性，是超新星爆發時形成的坍縮致密星。蟹狀星雲脈衝星的質量約為一個太陽質量，其發光氣體的質量也約達一個太陽質量，可見該星雲爆發前是質量比太陽大若幹倍的大天體。星雲距離約6300光年，星雲大小約12光年7光年。
公元1054年7月4日（宋仁宗至和元年五月二十六日）《宋史·天文誌》記載：“客星出天關東南可數寸，歲餘稍末”；《宋會要》中記載：“嘉佑元年三月，司天監言：‘客星沒，客去之兆也’。初，至和元年五月，晨出東方，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日”。這是關於一顆超新星的記載，它的殘骸，就是我們現在看到的蟹狀星雲。
1888年出版《星雲星團新總表》列為NGC1952，《梅西耶星團星雲表》中列第一，代號M1。蟹狀星雲的名稱是英國天文愛好者羅斯命名的。M1是最著名的超新星殘骸。這顆位於金牛座的超新星爆發當時估計其絕對星等達到了-6等，相當於滿月的亮度，它的實際光度比太陽高5億倍，在白天也能看到，給當時的人們留下了極深刻的印象。不僅如此，它的遺跡星雲至今的輻射也比太陽大，射電觀測發現它的輻射強度和波長之間的關係不能用黑體輻射定律解釋，要發射這樣強的無線輻射，它的溫度要在50萬度以上，對一個擴散的星雲來說，這是不可能的，前蘇聯天文學家什克洛夫斯基1953年提出，蟹狀星雲的輻射不是由於溫度升高產生的，而是由“同步加速輻射”的機製造成的。這個解釋已得到證實。蟹狀星雲中央脈衝星的發現，獲得了1974年的“諾貝爾物理獎”，它是1982年前發現的周期最短的脈衝星，隻有0.033秒，並且直到現在，能夠在所有電磁波段上觀察到脈衝現象的隻有它和另一顆很難觀測的脈衝星。這顆高速自旋的脈衝星證明了30年代對中子星的預言，肯定了一種恒星演化理論：超新星爆發時，氣體外殼被拋射出去，形成超新星遺跡，就象蟹狀星雲，而恒星核心卻迅速坍縮，由恒星質量決定它的歸宿是顆白矮星或是中子星或是黑洞。中子星內部沒有熱核反應，但它的能量卻又大的驚人，比太陽大幾十萬倍，這樣大的能量消耗，靠的是自轉速度的變慢，即動能的減少來補償，才能符合能量守恒定律。第一個被觀測到的自轉周期變長的中子星，恰好是M1中的中子星。總之，人類對蟹狀星雲的研究占了當代天文學研究的很大比重，也的確得到了相當比重的研究成果。
9．外觀優雅的環狀星雲
環狀星雲
環狀星雲又稱為M57或NGC6720。位在天琴座內，形狀像環的行星狀星雲。
除了環狀的土星外，環狀星雲(m57)可能是天空中最著名的環狀天體了。這個外觀單純且優雅的行星狀星雲，可能是我們從地球看出去的視線恰好穿過筒狀雲氣的投影結果，而這團雲氣是由一顆垂死的中心星所拋出來的。哈伯傳家寶計劃的天文學家，使用太空望遠鏡所拍攝的數張影像製作出這張精彩的高解析照片，影像所選用的色澤是用來標示這團恒星壽衣的溫度分布。藍色代表靠近高溫中心星區域的熾熱氣體，慢慢地轉變為較外麵也是較低溫的綠色和黃色區域，以及最邊緣也是最低溫的紅色氣體。除此之外，在星雲的邊緣附近，還可以看到許多黝黑的條狀結構。環狀星雲位在北天的天琴座(lyra)內，大小約為一光年，距離我們約有2000光年遠。