Jeśli przybywające do wewnątrz Układu komety uznać za reprezentatywną próbkę, to znaczna większość obiektów Obłoku Oorta składa się głównie z zestalonych prostych związków: wody, etanu, tlenku węgla i cyjanowodoru. Ostatnie odkrycia skalistych obiektów na bardzo wydłużonych orbitach sugerują jednak, że Obłok może zawierać również duże ilości skał. Porównanie składu izotopowego węgla i azotu w kometach długookresowych i w obiektach pochodzących z okolic orbity Jowisza, pokazuje bardzo niewielkie różnice pomiędzy tymi dwiema grupami. Sugeruje to wspólne pochodzenie tych dwóch grup. Hipoteza ta jest poparta dodatkowo badaniami składu chemicznego komet z Obłoku Oorta i wynikami misji Deep Impact.
Powstanie Obłok Oorta ma stanowić pozostałość dysku protoplanetarnego, z którego powstały planety Układu Słonecznego. Najpopularniejsze hipotezy zakładają, że obiekty Obłoku Oorta formowały się znacznie bliżej Słońca, w podobny sposób jak planety i planetoidy. Następnie w wyniku oddziaływania z gazowymi gigantami zostały wypchnięte na bardzo wydłużone orbity. Komputerowe symulacje pokazują, że liczba obiektów w Obłoku była największa, gdy Układ Słoneczny miał około 800 milionów lat.