La primera observación telescópica registrada de la galaxia de Andrómeda se atribuye al astrónomo alemán Simon Marius en 1612, quien la describió como una "niebla" o "nube débil" en su obra "Mundus Iovialis".Charles Messier la incluyó en su catálogo de objetos celestes en 1764, numerándola como M31, pero erróneamente atribuyendo su descubrimiento a Marius en vez de al astrónomo persa Azophi, quien la había descrito en el siglo X.Posteriormente, William Herschel observó la galaxia de Andrómeda en detalle y notó un débil brillo rojizo en su región central, pensando que era la nebulosa más cercana y que no podía estar a más de 2000 veces la distancia a Sirio.En 1864, William Huggins observó su espectro, y observó que no se parecía al que cabría esperar en un objeto nebuloso y sí al de uno hecho de estrellas, por lo que M31 era un objeto formado por estrellas (sin embargo, siguió siendo considerada durante mucho tiempo como una nebulosa).En 1885 apareció una supernova (catalogada como S Andromedae, y hasta la fecha la única registrada en ella) en su región central.Heber Curtis descubrió en 1917 una nova genuina en Andrómeda, y buscando en placas fotográficas anteriores encontró 11 más.Su hipótesis es que pueden ser posibles candidatos a agujeros negros o estrellas de neutrones, que calientan el gas entrante a millones de grados emitiendo rayos X.En 1991 la Cámara Planetaria a bordo del Telescopio Espacial Hubble fotografió su núcleo y se descubrió que tenía una doble estructura, con dos puntos nucleares calientes separados por unos pocos años luz.Este descubrimiento fue sorprendente porque hasta ese momento se pensaba que los núcleos galácticos eran estructuras únicas y uniformes.Recientes investigaciones han demostrado la existencia de una barra en el centro de M 31, lo cual la convierte en una galaxia espiral barrada al igual que la Vía Láctea,[17] y por lo que quizás sea mejor clasificarla como SBb.Scott Chapman, del California Institute of Technology, y Rodrigo Ibata, del Observatoire Astronomique de Strasbourg en Francia, anunciaron en 2005 sus observaciones con los telescopios Keck que muestran que el brillo tenue de estrellas que se extiende hacia fuera de la galaxia es, en realidad, parte del propio disco.Los cálculos previos estimaban el diámetro de Andrómeda entre 70 000 y 120 000 años luz.Sus brazos espirales pueden seguirse gracias a una serie de regiones HII que el astrónomo Walter Baade describió como «perlas en un hilo».[29] Otros estudios realizados también en infrarrojos mediante el telescopio Spitzer muestran que en esas longitudes de onda la estructura espiral aparece formada por dos brazos espirales y el anillo antes mencionado.Además, tiene mucho menos hidrógeno molecular,[33] menos estrellas supergigantes que nuestra galaxia, y más estrellas de baja masa viejas,[34][35] así como una tasa de formación estelar mucho menor, incluso en el mencionado anillo de fuego,[36] pensándose que fue más activa formando estrellas en el pasado.[37] Aun así, contiene algunas asociaciones estelares grandes y ricas en estrellas brillantes como NGC 206.[39] Un estudio reciente sugiere que Andrómeda, al igual que nuestra galaxia, se halla en lo que en el diagrama de color-magnitud para galaxias se conoce cómo el valle verde: una zona intermedia entre la secuencia roja (galaxias que no forman estrellas, muchas de ellas galaxias elípticas) y la nube azul (galaxias que forman estrellas a gran ritmo, muchas de ellas galaxias espirales), caracterizada por una progresiva disminución de la formación estelar al irse acabando el gas a partir del cual nacen las estrellas, calculándose que esta acabará dentro de cinco mil millones de años, incluso contando con el aumento de la formación estelar que llevará su colisión con la Vía Láctea.[40][41] M31 es mucho más rica en cúmulos globulares que la Vía Láctea, con una población estimada en alrededor de 460.Observando con binoculares o un telescopio de pocos aumentos desde los lugares mencionados es posible ver no solamente su región central sino el resto de la galaxia, así como sus dos galaxias satélite más cercanas (M32 y M110); desde zonas urbanas solamente puede verse su región central y al menos la galaxia M32.Sin embargo, se vería muy cercana al plano galáctico (a apenas 13°; el ángulo respecto al ecuador con el que nosotros vemos a Andrómeda), lo que dificultaría su estudio desde allí al estar oscurecida por el polvo que abunda en dicha zona, y de hecho si "estuviéramos" detrás del bulbo o hubiera mala suerte de tener cerca una nube de polvo interestelar podría ser incluso invisible en el óptico; lo mismo le ocurriría al Cúmulo de Virgo y a otras muchas galaxias brillantes bien visibles desde la nuestra, que se verían peor que desde la Vía Láctea, algunas de las cuales incluso siendo invisibles en el óptico al estar en el ecuador galáctico.
