《春秋經》上記載：「魯文公十四年(公元前613年)秋七月，有星孛於北斗。」星孛〔bo 勃〕，就是彗星，這是世界上關於哈雷彗星的最早記錄。哈雷彗星平均每76年多回歸一次。從秦始皇七年(公元前240年)到清代宣統二年(公元1910年)，間隔2149年，哈雷彗星回歸29次，每一次中國都有詳細的記錄。近代西方天文學家欣德(J.R.Hind)曾利用這些連續的觀測數據來推算哈雷彗星的軌道，發現軌道面傾角在逐漸變小，漢代為170°，到19世紀中葉已減至162°了。這項發現引起了天文學界的重視。美國加利福尼亞大學的布朗迪(Brady)博士於1972年發表過一篇論文，論證太陽系存在著第10顆行星，證據是哈雷彗星的軌道變化是這顆行星長期攝動的結果。布朗迪還預言了行星的位置，但英國的格林威治天文台和美國的里克天文台都沒有在預言位置上發現它。
彗星是太陽系裡的成員，其軌道有三種類型：橢圓、拋物線和雙曲線。具有後兩種軌道類型的彗星在繞太陽轉一個彎後就一去不復返了。只有在橢圓軌道上運動的彗星才會回歸，稱為周期彗星，哈雷彗星就是周期彗星。由於彗星的橢圓形軌道偏心率較大，有的接近於1，因此只有當彗星行至近日點附近時，才有可能用肉眼看到。彗星的結構也很特殊，彗頭的中央部分密集而明亮，叫彗核。周圍是彗核蒸發出來的霧狀物，叫彗發。在太陽風和太陽光壓的作用下，彗發向相反方向延伸，形成一條或幾條光帶，叫彗尾。離太陽越近，壓力越大，彗尾就越長。於是，彗星在接近和離開近日點的過程中，會呈現出各種各樣的形態。再加上每顆彗星的彗核大小、彗發多寡都不一樣，所以僅用一兩幅示意圖，無法描述所有的形態。
正是因為彗星形態的多樣化，古人便以為它們是不同類的天體而分別命名。對於彗尾長且直的彗星，叫掃星或彗星，實際上「彗」字就是掃帚的意思。對於彗尾稍短略有彎曲的彗星，叫孛星或拂星。彗星呈鉤狀的，叫蚩尤之旗。有幾條彗尾的彗星，很罕見，叫五殘、獄漢或昭明。
《晉書·天文志》關於彗尾現象有一段話：「彗體無光，傅日而為光，故夕見則東指，晨見則西指。在日南北皆隨日光而指，頓挫其芒，或長或短。」明確指出太陽與彗尾方向的關係。如果沒有多次觀測作基礎，很難提出這種見解。
彗星還有分裂現象，雖然很少，但中國古籍中也有記載。《新唐書·天文志》里寫道：「唐乾寧三年十月，有客星三，一大二小，在虛、危間，乍合乍離，相隨東行，狀如斗。經三日，而二小星沒。其大星後沒虛、危。」客星，在這裡指彗星。這段話描述的是已經分裂成三部分的彗星在虛宿和危宿之間出沒的情形。