質量が中程度以下の星が老年期にミラ型変光星(赤色巨星)となり、脈動しながら外層のガスを周囲に徐々に放出して死に致る。こうして周囲に形成される星雲が惑星状星雲である。ガスの放出は穏やかであるため、その多くは丸い形状となる。
白色矮星となった中心星が発する紫外線でガスは電離され、ガスを構成する原子は発光を示す。これによって惑星状星雲は輝いてみえる。
ガスが分散すればやがて輝きも失われてゆく。その寿命は数万年と言われている。
水素の再結合線と衝突励起による禁制線が主立った発光であり、再結合線では水素バルマー系列の656.3nm(Hα)、486.1nm(Hβ)、434.0nm(Hγ)などの輝線が目立っている。禁制線は電離窒素[NⅡ]575.5nm、654.8nm、658.4nm、電離酸素[OⅡ]372.7nm、372.9nm、[OⅢ]500.7nmの輝線が目立っている。