Prędkość orbitalna Układu Słonecznego wynosi ok. 268 km/s. Prędkość orbitalna gwiazd w dysku poza zgrubieniem centralnym zależy słabo od odległości od jądra (tzw. płaska krzywa rotacji) i przeważnie wynosi ponad 200 km/s. Galaktyka nie rotuje jak ciało sztywne, a jej widoczna struktura jest, tak jak u innych galaktyk spiralnych, efektem dynamicznym przypominającym nieco falę stojącą (fala gęstości).
Droga Mleczna jest najprawdopodobniej galaktyką spiralną z poprzeczką SBb lub SBc (zgodnie z klasyfikacją Hubble’a).
Znane są cztery główne ramiona Galaktyki: Ramię Strzelca (Ramię Strzelca-Kila) Ramię Węgielnicy (Ramię Łabędzia, Ramię Zewnętrzne) Ramię Perseusza Ramię Krzyża (Ramię Tarczy) a także kilka mniejszych: Ramię Oriona Bliskie Ramię Trzech Kiloparseków Dalekie Ramię Trzech Kiloparseków.
mały|Droga Mleczna widziana w podczerwieni przez Kosmiczny Teleskop Spitzera Ustalenie liczby ramion w Drodze Mlecznej jest utrudnione z powodu obserwowania jej od wewnątrz oraz przesłonięciu części galaktyki przez pył kosmiczny wokół jądra. Badania struktury prowadzone są za pomocą obserwacji wodoru atomowego oraz tlenku węgla. Odległość między Ramieniem Oriona a Ramieniem Perseusza (mierzona w pobliżu Słońca) wynosi ok. 6500 lat świetlnych.