Entre las órbitas de Marte y Júpiter hay una región de 550 millones de kilómetros en la que orbitan más de 18.000 asteroides. Algunos asteroides tienen incluso satélites que orbitan a su alrededor. Los asteroides fueron descubiertos primero teóricamente, tal como sucedió con el descubrimiento de Neptuno y Plutón. En 1776, el astrónomo alemán Johann D. Titius predijo la existencia de un planeta entre Marte y Júpiter.
En 1801 Giuseppe Piazi descubrió un cuerpo celeste orbitando a la distancia predicha anteriormente. El tamaño del objeto, bautizado como Ceres, era menor de lo esperado (1025 kilómetros), por lo que no se ajustaba completamente al modelo propuesto. Un año Heinrich Olbers (1758-1840) descubrió otro asteroide de similares características: Palas.
En 1807, Heinrich Olbers sugirió que, en lugar de un planeta intermedio, existiese más cuerpos residuales de un planeta mucho mayor. Hoy sabemos que esto no fue así, sino que estos asteroides son cuerpos que no llegaron a agregarse durante los comienzos del Sistema Solar para formar un planeta, posiblemente debido a la enorme fuerza gravitatoria del cercano Júpiter.


Las naves que han navegado a través del cinturón de asteroides han demostrado que está prácticamente vacío y que las distancias que separan los unos de los otros son enormes.

Los asteroides del cinturón se formaron, según una teoría, a partir de la destrucción de un planeta, un pequeño planeta. Habría que juntar 2.500 veces los asteroides conocidos para tener la masa de la Tierra.

Según otra teoría, un grupo de unos 50 asteroides se formaron con el resto del Sistema Solar. Después, las colisiones los han ido fragmentando.

Dentro del cinturón hay lagunas, zonas donde no gira ningún asteroide, a causa de la influencia de Júpiter, el planeta gigante más cercano.

Los llamados asteroides Troyanos están situados en dos nubes, una que gira 60° por delante de Júpiter, en el plano de su órbita, y la otra 60° por detrás.
La distribución espacial de los asteroides está condicionada por la presencia de Júpiter. La gravedad de este planeta gigante crea zonas resonantes en las que se acumulan los asteroides, como los troyanos.
En la imagen superior se puede ver el asteroide Castalia fotografiado por el Telescopio Espacial Hubble en 12 posiciones