Les objets gelés dans le système solaire attirent beaucoup d'attention : comme des fossiles, ils conservent des renseignements sur l'origine du système solaire. Ils contiennent du matériel réfractaire (des roches) et de la matière volatile gelée (des glaces).

Les comètes se trouvent dans les régions les plus lointaines de notre système solaire. De temps en temps un de ces objets, mesurant typiquement moins que quelques kilomètres de diamètre, est dévié vers le soleil. Près du soleil, la glace se réchauffe et du gaz et des poussières se libèrent, ce qui crée une atmosphère. L’interaction de cette atmosphère avec le soleil produit les queues cométaires typiques qui peuvent avoir des dimensions énormes. Depuis des années, notre connaissance des comètes s'est basée sur des observations téléscopiques à distance, notamment l'analyse spectroscopique. Après la première visite d'une comète en 1986 par la sonde européenne Giotto et par d'autres sondes spatiales de la NASA, la recherche cométaire est bouleversée par l’engin spatial Rosetta qui est enfin arrivé tout près de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko et qui nous offre des surprises depuis août 2014.

Autour des quatre planètes géantes gazeuses du système solaire (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune), on distingue un certain nombre de lunes à dimensions et compositions typiques. Il s'agit des satellites de glace ! Certaines de ces lunes restent gelées en permanence ; d'autres peuvent se réchauffer à cause des forces de marées provoquées par la gravité des planètes géantes, ou par la présence d'une atmosphère et de l'effet serre qui s’en suit. Les quatre plus grands satellites de Jupiter sont les satellites Galiléens, Io, Europe, Ganymède et Callisto. Parmi les satellites naturels de Saturne, il faut noter les plus intrigants sont Titan et Encelade. Des sondes spatiales comme Cassini nous ouvrent les yeux sur ces environnement exotiques et fascinants et nous apprennent que notre environnement terrestre est bien spécial !