O cometa de Halley é composto principalmente de:

* gelo: O gelo da água é o componente mais abundante, mas também contém amônia congelada, metano e dióxido de carbono.
* poeira: Esta é uma mistura de partículas rochosas e metálicas, algumas das quais são muito finas como fumaça e outros são grãos maiores.
* compostos orgânicos: Estas são moléculas complexas contendo carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.

Quando o cometa de Halley se aproxima do sol, o gelo começa a sublimar (gire diretamente de sólido para gás), liberando poeira e gás e formando a cauda icônica do cometa. A composição do pó e do gás na cauda pode ser analisada da Terra usando telescópios.

Embora tenhamos um bom entendimento da composição geral do cometa de Halley, as proporções exatas desses componentes ainda estão sendo estudadas e debatidas.