总星系的结构和演化，是宇宙学研究的重要对象。有一种观点认为，总星系是2×10e10年之前在一次大爆炸中形成的。这种大爆炸宇宙学解释了不少观测事实（元素的丰度、微波背景辐射、红移等）。另一种观点则认为，现今的总星系是由更大的系统坍缩后形成的，但这种观点并不能解释微波背景辐射。
总星系的典型尺度约为100亿-150亿光年，年龄为150亿年量级，所包含的星系在10亿个以上。每个星系平均有着1000亿颗恒星。通过星系计数和微波背景辐射测量证明总星系的物质和运动的分布在统计上是均匀和各向同性的，不存在任何特殊的位置和方向。也不存在任何特殊的方向和位置。也就是说，既没有发现总星系的核心和边缘，也没有发现运动的特殊趋向。总星系所含的物质中，最多的是氢，其次是氦。从1914年以来，发现星系谱线有系统的红移。如果把它解释为天体退行的结果，那就表示总星系在均匀地膨胀着。 总星系
星系谱线红移这一现象，如果用多普勒效应解释为它们都有极大的速度，那就意味着总星系在不断地膨胀和扩大。总星系的结构、演化是宇宙学研究中的根本问题之一。
2019年5月，哈勃太空望远镜科学家于公布了最新的宇宙照片——“哈勃遗产场”（HLF），由哈勃在16年间拍摄的7500张星空照片拼接而成，包含约265000个星系，其中有些已至少133亿岁“高龄”，对其进行研究有助于科学家深入了解更早的宇宙历史。[1]