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仙女座星系距离地球250万光年 ， 包含的恒星数量估计为1万亿颗 ， 要远远高于银河系内恒星的数量 ， 它在天球上的视大小为192.4*62.2弧分 ， 视星等为3.5 ， 是肉眼可见的最远天体之一 。
仙女座星系的发现其实 ， 仙女座很久之前就被古人所发现 。 几千年以来 ， 或许古人也都在思考着这个模糊亮斑到底是什么 。 目前已知关于仙女座星系最早的文字记载 ， 可以追溯到964年 ， 一位波斯天文学家撰写了一本“固定恒星”的书 ， 在书中他称呼这个模糊的亮斑为“小云” ， 同时指出了大麦哲伦星云的位置 。
1612年 ， 德国天文学家西门·马里乌斯首次用望远镜 ， 对仙女座星系进行观测和记录 。 1764年 ， 法国天文学家梅西耶将其编目为M31 。 1786年 ， 英国科学家F.W.赫歇尔 ， 首次将仙女座星系列入能够分解为恒星的星云阵营 。
不过 ， 在19世纪前 ， 所有的科学家都还认为 ， 我们所处的银河系就是整个宇宙 ， 所以一直都将仙女座视为银河系中的一个小星系 。 直到19世纪 ， 天文学家们才逐渐意识到仙女座的特殊性 。
对仙女座开展的“大讨论”在望远镜发明之后 ， 使用望远镜来寻找“星云”是天文学家和天文爱好者普遍喜欢做的工作 ， 如果确认所观察到的夜空中模糊的亮斑不是彗星 ， 那么 ， 人们往往将这个亮斑视为“星云” ， 当然 ， 具有螺旋形状的仙女座 ， 一开始也被称为螺旋星云 。
1864年 ， 英国天文学家威廉·哈金斯 ， 使用棱镜来分解和研究来自各种星云所发出的光线时 ， 发现M31的光谱与其它星云有着很大的不同 。 仙女座星系的光谱 ， 呈现的是在连续光谱上叠加了暗线 ， 这种情况与气体星云完全不一样 ， 非常像是单独的一颗恒星 ， 因此 ， 威廉·哈金斯推测仙女座星系具有恒星的本质 。
1917年 ， 美国天文学家希伯·柯蒂斯观测到M31中拥有多颗新星 ， 而且亮度远低于银河系内的恒星视星等 ， 他估测这些恒星与地球的距离要有50万光年之遥 。 1924年 ， 美国天文学家哈勃 ， 在观测的照相底片上 ， 确认出仙女座星系旋臂上存在造父变星 ， 并根据变星的周光关系测算出它与地球的距离 ， 至此关于仙女座是否处于银河系内的“大辩论”平息了 ， 因为即使50万光年的距离 ， 显而易见也远远大于银河系的范围 。
而在哈勃观测到宇宙红移现象之前 ， 其实还有一位科学家要早于他发现这个现象 ， 这个人就是另一位美国的天文学家维斯托·梅尔文·斯里弗 ， 而他发现红移的天体对象正是仙女座 。 1912年 ， 斯里弗将24 英寸克拉克望远镜对准了仙女座 ， 结果发现了明显的红移现象 。 与此同时 ， 他利用望远镜对10多个其它螺旋星系开展了测量 ， 结果发现除了3个以外 ， 其余的星系都在远离银河系 。 斯里弗的研究成果 ， 即证实了仙女座不在银河系内的观点 ， 同时也为后来哈勃提出宇宙膨胀理论奠定了基础 。
随后 ， 1944年 ， 德国天文学家沃尔特·巴德 ， 又分辨出仙女座星系中核心部分的天体 ， 辨别出其中的星团和恒星 ， 并提出了年轻的、高速运动、明亮的第一星族以及古老的、偏暗的第二星族的分类概念 ， 后来科学家们将这种分类也应用到银河系中 。
仙女座正向银河系靠拢根据斯里弗的观测结果 ， 以银河系为参照 ， 仙女座星系是为数不多的发生蓝移的星系 ， 当时测算的向银河系靠近的速度约为180公里/秒 ， 如果排除太阳系围绕银河系的相对运动 ， 那么靠近的速度将缩小至100公里/秒左右 。 据最新的观测和研究结果 ， 我们的银河系与仙女座星系 ， 二者正以相对速度200公里/秒进行靠拢 ， 如果保持这个速度不变 ， 大约37亿年后它们就将相撞 。 如果考虑随着时间的推移 ， 它们在距离不断拉近的过程中 ， 相互之间的万有引力会逐渐增大 ， 相对的运动速度会逐渐加快 ， 那么有可能在30亿年左右就将相遇 。
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