В тонком диске наблюдается градиент металличности: во внутренних частях диска она выше, чем во внешних. Тонкий диск быстро вращается вокруг центра Галактики, а звёзды движутся по орбитам, близким к круговым. В окрестности Солнца скорость движения звёзд тонкого диска составляет около 220 км/с.
Можно определить скорость относительно него. При движении впереди по курсу микроволновый фон становится интенсивнее и испытывает голубое смещение, а позади, наоборот, слабеет и краснеет. Измерения показали, что Местная Группа галактик, включающая Млечный Путь, движется относительно фона со скоростью около 600 км/с.
Вращение Галактики происходит по часовой стрелке, если смотреть на Галактику со стороны ее северного полюса, находящегося в созвездии Волосы Вероники. Угловая скорость вращения зависит от расстояния от центра и убывает по мере удаления от центра.
Они движутся в разные стороны под влиянием гравитации, притягиваясь к центрам масс. К примеру, Млечный путь движется в направлении более массивной галактики Андромеды, когда они встретятся — то сольются в одну гигантскую галактику.