谷神星的歸類已經變更過很多次，并且都是天文學家們的意見不和造成的。約翰波得相信谷神星就是那顆在火星和木星之間，距離太陽419億千米28au的“失蹤行星”。谷神星被賦予一個行星的符號，在更多小行星被發現之前，谷神星還有智神星、婚神星和灶神星有將近半個世紀都以行星之名列在天文學的書表之中。
然而當其他的天體陸續在同一范圍內被發現，人們慢慢了解到谷神星只是許許多多相似類型天體的一位而已。威廉赫歇耳在1802年創造小行星類似恒星的天體這個名詞來稱呼這種天體，并寫道“它與恒星們是如此的難區別，使用最好的望遠鏡也會以為是小行星”。作為第一顆被發現的小行星，以現代的小行星編號系統被列為小行星1號谷神星。
在2006年，關于冥王星是不是“行星”的辯論，引發了谷神星是否也應被重新歸類為行星的問題。
在國際天文聯合會正式定義行星之前，行星曾被定義為“一個天體符合a有足夠的質量，能以自身的重力克服剛體力，因此能呈現流體靜力平衡的形狀接近圓球體；b在軌道上圍繞一顆恒星公轉，而且不是一顆行星或行星的衛星”。若依照這種定義，谷神星將會是從太陽系內側按次序排列的第五顆行星。
但是，這個定義并沒有被接受，而且一個新定義于2006年8月24日生效“一顆行星符合a和b，而且必須將鄰近軌道上的天體清除”。
根據這樣的定義，谷神星就不是一顆行星因為它在小行星帶上的軌道布滿了千千萬萬顆小行星，并且歸為“矮行星”同時還有冥王星和鬩神星，但并未說明它是否還是小行星的問題。天文學里也存在著小行星帶彗星這種雙重身份的天體，因此也不排除一顆矮行星可以有其它的名稱。
谷神星是迄今小行星帶中最大的天體，但隨著凱柏帶及其天體的發現，比谷神星大的天體也隨之被找到，包括28978小行星、50000夸奧爾星、小行星以及2003ub313鬩神星等，而新發現的最遠天體90377塞德娜星sedna也可能比谷神星大，它可能來自奧特云內層。冥王星有時也會被認為是凱柏帶天體。
谷神星可能是尚存的原行星萌芽期的行星，于457億年前在小行星帶中形成。雖然大多數內太陽系的原行星包括所有月球火星大小的天體不是和其他的原行星合并成為類地行星，就是被木星彈射到太陽系外，谷神星相信是留存下來較為完整的另一顆可能是原行星的是灶神星，它的體積更小，并在固化后曾遭受重大的撞擊，損失它自身1的質量，一個替代的理論則認為谷神星形成于古柏帶，稍后才遷移到小行星帶。
谷神星的地質演化取決于形成期間和之后可用的熱源來自微星吸積的摩擦力、各種不同放射性元素的可能包括短半衰期的元素像是a。這些被認為已足以使谷神星在形成后不久分異為巖石的核心和冰的地函。這種過程可能導致表面被水火山和地質構造重塑，消除了古老的地質容貌。
由于它比較小，谷神星會比較快的冷卻而有效的阻止導致早期地質結構重整的過程。任何在表面上的冰都會逐漸升華，留下各種的水合礦物，像是黏土和碳酸鹽。今天，谷神星似乎是一顆地質處于非活躍狀態的天體，表面可能因受到撞擊的影響。
大量的水冰存在于其組成內，使得谷神星內部可能有一層液態水的存在，這個假設的層或許可以稱為海洋。如果有一層液態水存在，相信他會藉于古體的核心和冰地函之間，就像在理論上存在于歐羅巴的海洋一樣。海洋的存在更有可能將溶質即鹽、氨、硫酸或其它的防凍劑等成分溶解在其水。
谷神星表面幾處神秘亮點可能噴射水蒸汽羽流至太空，暗示著這顆矮行星擁有的地質活動十分活躍。美國宇航局黎明號探測器接近谷神星時拍攝一些圖像，科學家在月球和行星科學討論會上指出，最新拍攝圖像顯示谷神星亮點可能是冰水物質，將為揭曉該星球表面之下潛藏物質重要線索。
德國馬克斯普朗克太陽系研究所安德里亞斯納遜斯博士說“這種羽流在谷神星的一天之中不斷變化，在白天期間，羽流會變得更亮，在黃昏時刻，羽流變得昏暗，進入傍晚，羽流完全消失。”
最初哈勃望遠鏡發現的神秘亮點再次出現在近期黎明號探測器拍攝的圖像中，雖然科學家猜測這些亮點包含高反光冰水物質，但黎明號探測器還未近距離進行充分觀察，目前最新數據表明這些亮點很可能是冰水。
目前最亮的亮點被科學家稱做“5號特征”，從白天不同時間和角度拍攝照片顯示很可能與羽流物質有關，該區域位于一個80公里直徑隕坑底部。納遜斯說“我們認為這種亮點是某種釋氣現象，我們需要高分辨率圖像數據來證實。”
并不是所有人都很快接受初步的羽流解釋，美國華盛頓大學比爾麥金農稱，你從未看到具有亮點的羽流，霜凍和雪落在谷神星表面，但是我們需要進一步觀察。
谷神星體積較大，外狀呈圓形，富含大量水，是小行星帶一顆奇特天體，科學家猜測谷神星存在次表層海洋或者冰凍水層，作為矮行星，它更像是一顆行星或者冰衛星，而不是天文學家之前所理解的小行星。