Thommes et al lập luận rằng sự khác nhau giữa hành tinh băng đá và hành tinh khí khổng lồ có thể bao gồm trong cả quá trình hình thành lên chúng.[104][105] Một giả thuyết cho rằng Hệ Mặt Trời hình thành từ một đám khí và bụi mà người ta gọi là tinh vân tiền Mặt Trời. Đa số các đám tinh vân này chứa chủ yếu là hiđrô và heli, thành phần chủ yếu của Mặt Trời, trong khi các hạt bụi và thiên thạch cũng như tiểu hành tinh tụ tập lại hình thành lên những tiền hành tinh. Theo thời gian, một số bồi tụ đủ vật chất để lực hấp dẫn của nó có thể bắt giữ được khí trong tinh vân nguyên thủy.[104][105] Chúng bắt giữ càng nhiều khí thì càng trở lên lớn hơn; hành tinh càng lớn hơn thì lại càng thu hút nhiều khí về phía nó cho đến một điểm giới hạn, thì kích thước hành tinh bắt đầu tăng theo hàm mũ. Những hành tinh băng đá, với khối lượng chỉ vài lần cho đến khoảng vài chục lần khối lượng Trái Đất, không bao giờ đạt đến điểm giới hạn này.[104][105][106] Những mô phỏng gần đây về quá trình hình thành Hệ Mặt Trời cho thấy các hành tinh băng đá từng có quỹ đạo gần Mặt Trời hơn so với hiện tại, trong quá trình hình thành và bồi tụ khí chúng có bán quỹ đạo tăng dần đẩy chúng ra xa khỏi quỹ đạo ban đầu sau khi hình thành. Những giả thuyết này được miêu tả chi tiết trong "mô hình Nice" về sự hình thành và động lực của Hệ Mặt Trời, do "Observatoire de la Côte d'Azur" ở Nice phát triển.[104]