海尔-波普彗星是在1995年7月22日由两位美国天文学家海尔（A.Hale）和波普（T.Bopp）各自独立在南部天空人马座M70球状星团附近发现的彗星。国际天文学联合会（IAU）根据彗星的运动周期和发现日期正式将其命名为C/1995 O1，又名海尔-波普（Hale-Bopp）彗星。

海尔-波普彗星是一颗长周期大彗星，数千年回归太阳附近一次。其轨道运动周期为4200年，运动轨道平面与黄道面近乎垂直（交角89.4°），轨道偏心率0.995，在经过近日点并离开太阳系后，彗星轨道运动周期缩短为2380年。海尔-波普彗星曾于1997年3月23日到达近地点，1997年4月1日到达近日点。该彗星在经过近地点和近日点间的那段时间内亮度达到极大，为观测最佳时期。其彗尾中除尘埃云外还有一大片中性纳原子云。海尔-波普彗星还具有彗核大、活动剧烈等特点，它的出现为天文学家观测彗星和进行彗星物理研究提供了一次十分难得的机会。

1995年7月23日凌晨，美国新墨西哥州，一位叫阿伦·海尔(Alan Hale)的天文爱好者在例行观测彗星。空档中，他偷偷用他的16寸反射镜头观察起了其他星体。而在他目光扫过射手座M70时，一个模糊的光影出现在视野中。无独有偶，几乎在同时，远在亚利桑那州的托马斯·波普(Thomas Bopp)也在观测M70，同时也扫到了这个奇怪的光影。作为经验丰富的天文爱好者，2人很快反应过来，这是一颗彗星。随即2人又想到，这是一颗星图没出现过的彗星!结果，双方不约而同地向国际天文学联合会拍出电报确认，由于相隔时间很短，国际天文学联合会就将这颗彗星命名为“海尔-波普” (Hale-Bopp)彗星。

它是众多由业余天文学家发现的彗星中距离太阳最远的一颗（于木星轨道外被发现）。若把哈雷彗星和它放在同一轨道上，海尔-波普彗星的光度比哈雷彗星亮上千倍。通常彗星在木星轨道外会比较不显眼，但海尔-波普彗星却是个例外——该彗星过近日点时光度为-1.4等，纵使在城市中亦能以肉眼看见，是自1975年以来最亮的彗星，它也因此成为了最壮观的彗星之一。根据哈勃空间望远镜的影像，海尔-波普彗星的直径约40公里，属于大型彗星。

1997年海尔-波普彗星光临地球时，引起了世界各地的天文学家的关注。巴黎文理大学的雅克·克罗维西埃（Jacques Crovisier）教授通过红外太空望远镜观测到海尔-波普彗星中水、一氧化碳与二氧化碳的比例约为10:6:2，并利用三台射电望远镜检测到超过22种分子、自由基和离子，以及若干同位素分子。其中有6种分子是首次在彗星中被检测到的。

海尔-波普彗星最初的轨道运动周期为4200年，运动轨道平面与黄道面近乎垂直（交角89.4°），轨道偏心率0.995，在经过近日点并离开太阳系后，彗星轨道运动周期缩短为2380年。

科学家采用小波方法对海尔-波普彗星的近核CCD图像进行处理，并进一步分析了彗核的亮度中心周围的特征结构，从而提出了一种直观而有效的方法来测定海尔-波普彗星投射在观测平面上的平均自转周期为24.41±0.96小时。

1996年夏天，海尔-波普彗星开始可以肉眼看见。同年下半年，它的光度增加速度放缓，但科学家仍抱持乐观态度，等待该彗星变得更光亮。至1996年12月，由于它的天球位置太接近太阳，因此暂不能观测，1997年1月，彗星重现，并已变得更光亮，在遭光害污染的城市夜空也容易找到它。

海尔-波普彗星在1997年3月23日离地球最近，地心距为1.315天文单位，即大约2亿公里(1天文单位约等于1.5亿公里)。1997年4月1日彗星经过近日点，日心距0.914天文单位，即1.37亿公里。核直径20-30公里，是哈雷彗星的2~3倍。在经过近日点并离开太阳后，轨道周期缩短为2380年，这主要是因为木星引力摄动的影响(4月份高木星最近时仅相距0.77天文单位)。海尔-波普彗星在经过近地点和近日点间的那段时间内，亮度达到极大，总星等为-0.1等，是观测的最佳时期。越过近日点后，亮度逐渐降低，1997年5月1日为1.0等，6月1日2.5等，8月1日4.4等，10月1日将减弱到5.5等。到2020年，彗星离开太阳的距离为43天文单位，亮度只有29~30等。到2050年，海尔-波普彗星的日心距约为75天文单位，彗核星等约为32等，观测将极为困难。

海尔-波普彗星有着特殊的轨道，它的轨道面与黄道面几乎垂直，其夹角为89°.43。对这样的彗星进行大尺度观测和研究，有助于了解高日纬太阳风之情况。彗星轨道的偏心率为0.995，与1相差不多，因而，彗星沿着一条很扁很扁的接近抛物线之椭圆轨道从离太阳不到600亿千米之处，慢慢走向太阳，在离太阳10.7亿千米处被发现，彗星于1997年4月2日走到近日点，那时它离太阳只有1.365亿千米。此时，它离地球不到2亿千米。彗星绕太阳运行一周的时间众说不一。根据定位观测结果，最初有人算出它是4千多年，后来有人算出它是3千年左右，也有人算出它只有2个多年。最合理的解释是刚刚发现这颗彗星时，它的轨道周期为4千多年，当它走到太阳系稍里面时，受大行星的引力摄动以及彗星本身向外喷发气体和尘埃，从而改变了原先的轨道，当它过近日点以后逐渐远离太阳时，其周期只有2千多年了。

美国航空航天局的极地卫星于1997年3月31日用589纳米滤光片给海尔-波普彗星照相时，意外地发现其彗尾中除尘埃云外还有一大片中性纳原子云。当时彗星在近日点附近、太阳光在钠原子云上的散射光显示出钠尾宽80万公里，长1200万公里。钠尾的指向从背离太阳的方向偏离7°。半个月后西班牙的洛克天文台也拍摄到海尔-波普彗尾中的钠云，这时宽度减为55万公里。

1997年第3期《美国天文学会公报》的论文提要之中，发表了西班牙一个研究所1997年3月的四色测光工作，发表这彗星的亮度变化表现7.19天和5.5小时两种周期，认为后者可能反映自转周期约为11小时，前一数值可能和进动周期有关。

彗星是太阳系形成早期遗留下的残骸，主要成分是水、一氧化碳、二氧化碳等。分析彗星中一氧化碳和水所占的比例，不仅有助于弄清彗星产生的机制和演变过程，而且对研究太阳系起源也有重要价值。有关海尔-波普彗星的新研究成果，是迄今对彗星中一氧化碳和水构成进行的最详尽分析。科学家发现，海尔-波普彗星中的一氧化碳一半来自彗核，另一半来自彗发。测算结果显示，彗核中，一氧化碳的含量相当于水的含量的12%，这比原始气体和尘埃云中的类似比例要低。科学家由此推测说，海尔-波普彗星形成的时间可能比原始气体和尘埃云存在的时间更晚，此时太阳系中已开始形成行星。如果这一推断得到进一步证实，那么研究海尔波普彗星将有助于增进对太阳系中一些大行星形成过程的了解。

据国外媒体报道，海尔-波普彗星实际上一颗异常明亮的彗星，其亮度可能是哈雷彗星的数千倍，它于1997年4月抵达近日点，由于其体积庞大，至少在40公里以上，因此它的接近也给人们带来恐慌，比如当其进入太阳系内侧轨道时曾引发人们对外星人光临地球的猜想。海尔-波普彗星可能是历史上最受欢迎的彗星，根据美国航空航天局的观测记录，其拥有两条蓝色和白色的美丽“尾巴”，即便是在光污染比较严重的地区，我们也能很容易地看到它的身影。

1997年，海尔-波普彗星抵达近日点，引发了人们对外星人飞船的猜想，40公里的直径使之被列为大型彗星。早在1995年，美国业余天文学家海尔和波普分别观测到这颗大型彗星的轨迹，当发现这颗彗星时，科学家认为这是业余天文学家观测到的最远彗星，其观测范围位于M70球状星团附近，当时海尔认为这里存在一个非常模糊的天体，几乎在同一时刻，波谱也在相同的天区观测到了同样的天体，几小时后确定该天体存在移动，因此研究人员确认这肯定是一颗新发现的彗星。该彗星也被命名为C/1995 O1，他们猜想如果这颗彗星抵达近日点，那将是一件令人印象深刻的事件，鉴于彗星是由冰、尘等物质构成，因此预测彗星抵达近地点的情景也比较困难。根据计算，C/1995 O1彗星距离地球最近时距离为193万公里。到了1997年，海尔-波普彗星抵达近日点时吸引了全世界的目光，美国航空航天局喷推实验室的主页出现堵塞，来自哈勃空间望远镜观测显示，其彗核是巨大的，遥远太阳系边界的物质通过彗星抵达了内侧轨道。

除了块头上巨大以外，海尔-波普彗星也让许多人猜想这是否与外星人的飞船有关，来自欧洲南方天文台拉西拉观测站的研究显示，该彗星是名副其实的“脏雪球”，其彗核物质依然十分活跃，但对其核外物质观测数据显示温度非常低，显然这是一颗相当不寻常的彗星。