Partea solida, situata in partea centrala a unei comete, este cunoscuta sub numele de “nucleu”. Nucleul cometelor reprezinta un depozit de praf si gaze inghetate. Atunci cand sunt incalzite de soare, gazele sublimeaza si produc o atmosfera in jurul nucleului, cunoscuta sub numele de “coama”, care, mai tarziu, este cuprinsa in coada alungita. Dimensiunile nucleelor cometelor sunt in mare parte necunoscute, deoarece masurarea acestora este foarte dificila. Majoritatea nucleelor cometelor au dimensiuni cuprinse intre cativa kilometri si 10-20 de kilometri. Nucleul cometei Schwassmann-Wachmann 1 este probabil unul din cele mai mari (in jur de 20 de kilometri), la fel ca si nucleul cometei Hale-Bopp (aproximativ 40 de kilometri). In afara de cazurile speciale ale cometelor Halley si Borrelly, ale caror nuclee in forma de cartof au fost determinate de catre camerele video ale navelor spatiale, dimensiunile nucleelor sunt deduse.
Compozitia nucleului unei comete este determinat prin masurarea compozitiei coamei. Nu se stie nimic in mod direct despre structura interioara. Elementul volatil predominant este apa, urmata de CO, CO2 si o serie de elemente minore prezente la un nivel sub 1%. Exista unele dovezi care sustin variatii in abundenta in randul cometelor. Raportul de CO/H2O a atins 0.2 pana la 0.3 in cazul cometei Hale-Bopp, insa acesta este de obicei de 4-5 ori mai mic. Praful consta in unele minerale de silicat si fire bogate in carbon (carbon-hidrogen-oxigen-azot). Straturile superioare ale nucleelor cometelor sunt epuizate de elemente volatile, constand intr-o “manta” refractara. Raportul dintre masa volatila si cea refractara este de aproximativ 1.
Vietile cometelor active sunt limitate pentru cel putin doua motive. In primul rand, nucleele pierd masa la rate care nu pot fi sustinute pentru mult timp. De exemplu, un nucleu sferic cu raza de 5 kilometri ar avea o masa de aproximativ 4×10^15 kg. Atunci cand ajunge in apropierea soarelui, acest nucleu ar putea sublima la o rata de 10 tone pe secunda, prin urmare, durata de viata a sublimarii este de o mie de ani. Insa, cometa si-ar putea petrece doar o parte din fiecare orbita in apropierea soarelui, iar astfel s-ar putea sa reziste mai bine de o mie de ani. In al doilea rand, cometele active se afla sub controlul gravitational al planetelor. Exista sansa ca o cometa sa fie aruncata din sistemul solar, aruncata in soare sau absorbita de un impact cu una dintre planete (asa cum s-a intamplat in cazul faimoasei comete Shoemaker-Levy 9). Durata de viata dinamica a unei comete tipice este de aproximativ 1-2 milioane de ani.
Avand in vedere ca toate cometele pe care le vedem acum nu ar fi putut sa fie prezente in sistemul solar interior pentru mai mult de un milion de ani, avem doua optiuni. Este posibil ca aceste comete sa fie tinere, ceea ce inseamna ca au fost create undeva si apoi aruncate in sistemul solar interior, unde devin active si sunt descoperite. Problema cu aceasta teorie este ca nu s-a gasit niciun loc in sistemul solar unde cometele s-ar putea forma in prezent. Prin urmare, pare mai rezonabil ca acestea sa se fi format odata cu sistemul solar si sa fi fost stocate intr-un loc rece unde gheata din nuclee sa fie stabila. Cele doua locatii inghetate care se afla in discutie in prezent sunt Norul Oort si Centura Kuiper.