1779年，英国有一个名叫威廉·赫歇耳的乐师磨制了一架反射望远镜。虽然它的口径只有6.5英寸（16厘米），焦距长2米，但质量却相当出色。每到夜幕垂临，他常带着比他小12岁的妹妹，一同用这架望远镜观察有趣的星空。他决心要巡视整个天区，结果在天琴座内发现了一个略带淡绿色、边缘相当清晰的小圆面。赫歇耳深知，恒星在他望远镜中决不会变成绿色圆面的，它倒有些像太阳系中的行星（如火星、木星那样），因而把它称为“行星状星云”。后来，赫歇耳终于成了一代天文宗师，荣任英国皇家天文学会首任会长。正是他那显赫的声誉，使这个名不副实的怪名字一直沿用到今天。
后来，人们用大望远镜仔细端详了这些奇特的圆斑，发现原来它们乃是一些动人的环状星云。乍一看去，宛如美丽的戒指，仔细审视，还可发现，“戒指”中央往往还有一颗白色或蓝色的恒星，就像镶嵌在戒指上的一枚华贵的宝石。
随着望远镜的增大，行星状星云的数目也很快增加，在1940年时人们仅知130多个，但到1977年已达到1237个。通过大望远镜，人们更看清了它们的庐山真面目，原来它那环状或盘状的星云内，还有纤维、小弧段、气流、斑点等精细结构。并且，还发现了一些形状奇特的行星状星云，如位于狐狸座内的M27，就是一个很有名的“哑铃星云”，其外形与锻炼身体的哑铃酷似。
现在所发现的1000多行星状星云，都分布在银道面的两侧，因而有人认为，肯定还有更多的行星状星云被暗星云挡住了，进而得到太阳附近行星状星云的平均密度是每千立方秒差距中30个～50个。按这样的比例推论，银河系中应有4万～5万个行星状星云，即现在发现的仅占2％～3％。再说，现在从银河系近邻的星系中，也发现了许多这种天体。所以看来上述的推论还是比较可信的。
研究后表明，行星状星云气壳内的物质稀薄得难以想象，以致天文学家宁愿用粒子密度来表示——每立方厘米中只有102~105个原子。所以即使以105个原子／厘米3计算，则可以作如下比喻：如果切一条长达日地距离（1.5亿千米）、截面为10平方米的体积，其总重仅只0.15克左右！整个云的质量约为0.1M⊙。它们都在不断地向外膨胀，膨胀的速度约10～50千米/秒。由此可见，天长日久，它们将变得越来越稀薄，并最终完全消散在广袤无垠的宇宙之中。估计它们的寿命不会太长，约为几万年左右。
宝瓶座的环状星云NGC7293如果用望远镜观察的话，呈现出的是像卫星一样的景像。之所以叫它星云是因为它与卫星不同。它们都是像太阳一样能发光的、死的恒星。某些气体从年老的星球表面离开，以每秒钟10千米的速度向外扩张，随着各种扩散运动，原本是星云中心的星球只剩下一个小小的“心”，发出白色的光。剩下的这颗小星星通常被称作“白矮星”。NGC7293距离地球有490光年之遥，星云的直径心为2光年。
行星状星云中央的恒星（称核心星），全都是一些表面温度极高的恒星，通常在3万度以上。这样它的辐射主要是紫外线，可见光反而相当微弱，这也是目前有些行星状星云内见不到核心星的原因之一。高温核心星的辐射作用到如此稀薄的气壳上，必然会使气壳内的原子“激动”起来，而多次电离。1864年，天文学家在它们的光谱中见到了一些莫名其妙的谱线，以致一度使人以为又是什么地球上没有的新元素，并且为这些陌生的“客人”准备了一个相当动听的名字——“”。线之谜一直困扰了人们64年，直到1928年才为天文学家所揭开。原来，它们是普通的氧、氮等元素在特定条件下（极稀薄的气体受高温加热）所产生的。由于这种谱线在地球上实验室内不可能出现，以前称为“禁线”。因为它从未露过尊容，才使人视作陌路。
行星状星云的星云壳层会因膨胀而消散殆尽，但云内部的核心高温恒星因开始收缩而获得能量，使其温度、密度继续上升，逐步变为白矮星，从而走向它的末日。从恒星演化理论来看，大多数恒星，尤其是原来质量并不太大的恒星，可能在晚期并不走超新星的道路，而是像行星状星云那样，比较“安详”地抛弃其外层，变为白矮星，平静地度过它的“晚年”。
星云的错综复杂关系常使人眼花缭乱，这儿可以草草画出它们的“联络图”：
