Les astéroïdes ont des tailles extrêmement variables. Le plus gros et le plus massif, Cérès, présente un diamètre équatorial de 975 km. D’autre part, Cérès ayant une forme proche de la sphère il est aujourd’hui considéré comme une planète naine. Les grands astéroïdes, du type de Cérès, sont les plus rares, néanmoins ils représentent une fraction notable de la masse contenue dans la ceinture principale. Ainsi, avec une masse de 9.5 × 1020 kg, Cérès représente à lui seul environ un tiers de la masse totale de la ceinture principale. Mais, d’une manière générale, le nombre d’astéroïdes croît lorsque leur taille diminue. Aussi, la très grande majorité des astéroïdes ont des dimensions beaucoup plus petites et peuvent avoir des formes très éloignées d’une sphère. C’est en particulier les cas de l’astéroïde Eros qui a été survolé en 2000 par la sonde spatiale NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) et qui possède une forme très allongée. Globalement, la distribution en taille des astéroïdes semble suivre une loi en puissance avec une surabondance d’astéroïdes présentant des diamètres d’environ 100 km et 5 km. Cette distribution fournit une contrainte forte sur les modèles concernant l’histoire collisionnelle de la ceinture principale d’astéroïdes.
