Situadas a una distancia que oscila entre los 1.260 y los 1.600 años luz, estas estructuras proporcionan un laboratorio natural para la observación de procesos que van desde el colapso inicial de nubes frías hasta la violenta retroalimentación de estrellas masivas. La organización del complejo no es homogénea, sino que se divide en varias estructuras gigantescas interconectadas. Los pilares fundamentales de este sistema son las nubes moleculares gigantes Orión A (M42, M43, Cúmulo del Trapecio) y Orión B (M78, IC 434, Nebulosa de la Flama), ambas influenciadas por la Asociación Orión OB1 (estrellas del Cinturón y la Espada), un grupo de estrellas jóvenes y calientes (tipos espectrales O y B) que han nacido dentro del complejo en los últimos 10 millones de años.

La Nebulosa de Orión, catalogada como M42 o NGC 1976, es la más brillante y estudiada del complejo. Visible a simple vista como la «estrella» central de la Espada de Orión, M42 es una región HII cuya luminosidad proviene de la fotoionización del hidrógeno molecular por la radiación ultravioleta extrema de estrellas masivas en su interior. Tiene una magnitud aparente de 4.0 y un diámetro físico de aproximadamente 25 años luz.

En el corazón de M42 reside el Cúmulo del Trapecio, un sistema múltiple de estrellas jóvenes cuya configuración geométrica da nombre al grupo. Las cuatro estrellas principales (Theta Orionis A, B, C y D) son responsables de la mayor parte de la iluminación de la nebulosa. La presión ejercida por los vientos estelares y la radiación de estas estrellas ha excavado una cavidad en la nube molecular madre, creando una estructura de «burbuja abierta» que se expande hacia la Tierra.

Ubicada apenas a unos minutos de arco al norte del Trapecio, Messier 43 (M43 o NGC 1982) aparece como una entidad distinta, aunque está físicamente conectada a la estructura de M42. Descubierta por Jean-Jacques d’Ortous de Mairan en 1731, esta nebulosa es una región HII separada del cuerpo principal de la Nebulosa de Orión por una densa franja de polvo conocida como la «Banda Oscura del Noreste».

A diferencia de la complejidad colectiva del Trapecio en M42, en el caso de M43, sólo hay una única estrella masiva responsable: NU Orionis (HD 37061). Esta estrella, rodeada por su propia envoltura de gas ionizado, esculpe el paisaje local de polvo con su radiación ultravioleta. Los astrónomos a menudo se refieren a M43 como una «nebulosa de Orión en miniatura» debido a que presenta procesos similares de ionización y estructuras de filamentos, pero en una escala mucho más pequeña y simplificada.

En el sector norte del complejo, dentro de la nube Orión B, se encuentra Messier 78 (M78 o NGC 2068), la nebulosa de reflexión más brillante del cielo nocturno. Mientras que M42 y M43 brillan por la emisión de gas caliente, M78 es visible gracias a que su denso polvo interestelar refleja la luz de estrellas jóvenes, principalmente de dos estrellas de tipo B: HD 38563A y HD 38563B. Estas estrellas emiten una luz azulada que es dispersada preferencialmente por las partículas de polvo del tamaño de una micra en la nebulosa, otorgándole su color característico. M78 es parte de un complejo de reflexión mayor que incluye NGC 2064, NGC 2067 y NGC 2071, todos compartiendo el mismo entorno de polvo densamente poblado.