星系的中心凸出部分,是一个很亮的球状,直径约为两万光年,厚一万光年,这个区域由高密度的恒星组成,主要是年龄大约在一百亿年以上老年的红色恒星,很多证据表明,在中心区域存在着一个巨大的黑洞,星系核的活动十分剧烈。银河系的中心,即银河系的自转轴与银道面的交点。银心在人马座方向,1950年历元坐标为:赤经174229,赤纬 -28°5918。
银河系中心除作为一个几何点外,它的另一含义是指银河系的中心区域。太阳距银心约10千秒差距,位于银道面以北约8秒差距。银心与太阳系之间充斥着大量的星际尘埃,所以在北半球用光学望远镜难以在可见光波段看到银心。射电天文和红外观测技术兴起以后,人们才能透过星际尘埃,在2微米到73厘米波段,探测到银心的信息。
中性氢21厘米谱线的观测揭示,在距银心4千秒差距处o有氢流膨胀臂,即所谓“三千秒差距臂”(最初将距离误定为3千秒差距,后虽订正为 4千秒差距,但仍沿用旧名)。大约有 1,000万个太阳质量的中性氢,以每秒53公里的速度涌向太阳系方向。在银心另一侧,有大体同等质量的中性氢膨胀臂,以每秒135公里的速度离银心而去。它们应是1,000万至1,500万年前,以不对称方式从银心抛射出来的。