Tinh vân nằm cách Trái Đất 0,7 kpc (hay 2.300 năm ánh sáng)[3]. Nó có độ sáng biểu kiến là 8,8v và độ sáng trên ảnh chụp là 9,7p. Về mặt ảnh chụp, theo chu kỳ 50 năm[11], tốc độ giãn nở của tinh vân Chiếc Nhẫn khoảng gần 1 cung giây trên một thế kỉ, tương ứng với quan sát trên phổ kế là 20–30 km−1. M57 được chiếu sáng bởi một sao lùn trắng ở tâm hay bởi một nhân tinh vân hành tinh với độ sáng biểu kiến là 15,57v[12], với khối lượng xấp xỉ 1,2 MΘ.

Hầu hết các phần bên trong của tinh vân có màu xanh da trời-xanh lá cây là do vạch bức xạ của ion kép oxy tại bước sóng 495,7 và 500,7 nm. Những quan sát như vậy còn được gọi là "vạch cấm" chỉ xuất hiện trong những điều kiện mật độ thấp chỉ gồm vài nguyên tử trên một xentimét khối. Vùng bên ngoài chiếc nhẫn, phần màu đỏ là do bức xạ của hidro tại bước sóng 656,3 nm, một phần của các vạch trong dãy Balmer. Các vạch cấm của ion Hidro và [N II] làm cho đỏ hơn tại các bước sóng 654,8 và 658,3 nm[11].

Cấu trúc tinh vân

M57 là một ví dụ của một cấp tinh vân hành tinh gọi là tinh vân lưỡng cực, với các vòng xích đạo dày trải rộng thấy được cấu trúc đó qua trục đối xứng chính của nó. Nó dường như là một hình phỏng cầu thuôn dài với các tập trung mạnh của vật chất dọc theo xích đạo của nó. Từ Trái Đất, trục đối xứng được nhìn ở góc khoảng 30°. Tổng thể, độ mờ đục quan sát được hiện tại được ước tính là trải rộng khoảng 1.610±240 năm.

Các nghiên cứu cấu trúc cho thấy tinh vân này thể hiện các nút với đặc trưng là tính đối xứng phát triển cao. Tuy nhiên, chúng chỉ là hình bóng nhìn thấy đối với phát xạ nền của vòng xích đạo của tinh vân. M57 có thể bao gồm các vạch phát xạ N II định vị tại các chỏm nút đối mặt với nhân tinh vân hành tinh (PNN); tuy nhiên, phần lớn các nút này là trung hòa và xuất hiện chỉ trong các vạch tiêu quang. Sự tồn tại của chúng chỉ ra rằng chúng có lẽ chỉ nằm gần hơn với frông ion hóa so với các nút tìm thấy trong tinh vân IC 4406 trong chòm sao Sài Lang (Lupus). Một số nút thể hiện các đuôi phát triển cao, thường là có thể phát hiện trong độ dày quang học từ phổ nhìn thấy[2][13]

Nhân tinh vân hành tinh (PNN)

PNN trung tâm được nhà thiên văn Hungary là Jenő Gothard phát hiện ngày 1/9/1886 từ các bức ảnh chụp tại đài thiên văn ở Herény, gần Szombathely (hiện nay thuộc Szombathely). Trong vòng 2000 năm gần đây, tngôi sao trung tâm của tinh vân Chiếc Nhẫn đã rời bỏ nhánh khổng lồ tiệm cận sau khi cạn kiệt nguồn cung cấp nhiên liệu hidro của nó. Do vậy nó không còn sản sinh năng lượng thông qua phản ứng hợp hạch và theo thuật ngữ tiến hóa sao thì hiện nay nó đang trở thành một sao lùn trắng cô đặc.

PNN hiện nay hợp thành chủ yếu từ cacbon và oxy với một vỏ bọc ngoài mỏng hợp thành từ các nguyên tố nhẹ hơn. Khối lượng của nó khoảng 0,61–0,62 khối lượng Mặt Trời, với nhiệt độ bề mặt khoảng 125.000±5.000 K. Hiện tại nó khoảng 200 lần chói lọi hơn Mặt Trời, nhưng cấp sao biểu kiến của nó chỉ là +15,75[12].