Sunt regiuni lungi și subțiri care se aseamănă cu o spirală, ceea ce le-a dat numele galaxiilor spirale.
La început, existența acestor brațe spirale i-a lăsat perplecși pe oamenii de știință întrucât stelele care se găsesc la extremitatea galaxiei s-ar roti mai repede decât acelea care sunt situate în centru (dacă galaxia este în rotație). În realitate, brațele spirale nu sunt rezultatul mișcării unei galaxii, ci a unei unde de densitate care conduce la formarea stelelor. De aceea brațele apar mai strălucitoare pentru că aici se află stele tinere și nu pentru că galaxia sau stelele se mișcă încât să producă brațe.